Os dutos de um sistema de aquecimento do ar passam por uma área não aquecida. Como resultado das perdas de calor, a temperatura do ar no duto cai em 3°C. Considerando que a vazão mássica do ar é de 90 k g m i n , determine a taxa de perda de calor do ar para o ambiente frio.

Passo 1

Animados para continuar?

Espero que sim !!

Para começar nós podemos escrever a equação do balanço energético para o sistema de dutos, ok?

E e n t r a ˙ - E s a i ˙ = ∆ E s i s t e m a ˙

Considerando que não há variação da energia no sistema:

E e n t r a ˙ = E s a i ˙

O ar entra com uma determinada entalpia, certo? Ao longo do caminho o ar perde calor e sai com uma nova entalpia:

m ˙ h 1 = Q s a i + m ˙ h 2

Como queremos a taxa de perda de calor:

Q s a i = m ˙ ( h 1 - h 2 )

Nós podemos substituir a variação da entalpia:

Q s a i = m ˙ C p ( T 1 - T 2 )

Vamos ver o que temos?

m ˙ = 90 k g m i n × 1   m i n 60   s = 1,5 k g s

T 1 - T 2 = 3 ° C

Tabelado nós temos:

C p = 1,005 k J k g K

Agora ficou fácil, é só substituir:

Q s a i = 1,5 k g s 1,005 k J k g K 3 ° C

Q s a i = 4,52   k W

Então a taxa de perda de calor do ar é de 4,52   k W .

Legal, não foi ?!

Resposta

Q s a i = 4,52   k W

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados