Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 114
Frangos com massa média de 2,2 kg e calor específico médio de 3,54 kJ/kg.°C devem ser resfriados com água refrigerada a 0,5 °C, que entra no resfriador por imersão do tipo fluxo contínuo. Os frangos são jogados no resfriador a uma temperatura uniforme de 15 °C, a uma taxa de 500 frangos por hora, e são refrigerados até a temperatura média de 3 ° C antes de serem eliminados. O resfriador ganha calor a partir do meio envolvente a uma taxa de 210 kJ/min. Determine (a) uma taxa de remoção de calor a partir do frango em kW, e (b) a vazão mássica da água, em kg/s, se o aumento da temperatura da água não exceder 2 °C.
Passo 1
Pra gente resolver esse problema, devemos fazer um balanço de energia para descobrir a carga de resfriamento necessária.
Em primeiro lugar, a corrente de água tem que retirar o calor necessário das carcaças de carne pra manter a temperatura delas em 3 °C.
Além disso, ela deve remover o ganho de calor que corre a uma taxa de 210 .
Assim, o balanço se torna:
Agora, pra gente não se perder, vamos guardar as propriedades que vamos usar nos próximos passos:
Passo 2
Para resolver a letra (a), antes devemos calcular a vazão mássica de frangos que são resfriados:
Calculamos a energia que deve ser removida dos frangos para resfria-los de 15 para 3 a partir da relação:
Devemos converter o valor do ganho de calor para kW:
Agora, basta que a gente substitua esse resultado no balanço que eu te mostrei no passo 1:
Passo 3
Vamos calcular agora a vazão de água a partir da relação:
Ao consultar a Tabela A-2 (página 867), podemos encontrar o calor específico da água à temperatura ambiente, na qual .
Portanto, substituindo:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)