Um trocador de calor é utilizado para condensar o vapor que sai da turbina a vapor de uma central nuclear com água fria de um lago próximo. A água fria entra no condensador a , a uma taxa de , e o deixa a , enquanto o vapor condensa a . O condensador não é isolado, por isso estima-se perda de calor a uma taxa de do condensador para o ar. A taxa na qual o vapor condensa é

a)

b)

c)

d)

e)

Fala galera!!

Para resolver essa questão, podemos começar calculando o calor ganho pela água fria da seguinte maneira:

Aqui,  é a vazão mássica da água fria,  é o calor específico,  é a temperatura de entrada da água fria e  é a temperatura de saída da água fria. Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:

Temos que o trocador de calor não é isolado, de modo que se estima que uma quantidade de está sendo perdida no trocador de calor (condensador). Portanto, o calor perdido pelo fluido quente é igual ao calor ganho pelo fluido frio + o calor perdido no ar circundante. Ou seja:

Aqui,  é a vazão mássica do vapor e  é o calor perdido no ar circundante. Substituindo os termos da equação pelos dados obtidos, temos:

Portanto, a taxa na qual o vapor condensa é .

Resposta: Letra (e)