Enunciado

14 Um trocador de calor é alimentado com 3 kg/s de água e 10 kg/s de ar a 1400 K. Sabendo que a disponibilidade do escoamento de água aumenta 1650 kJ/kg e que a disponibilidade do escoamento de ar diminui 600 kJ/kg, determine a irreversibilidade dos processos que ocorem no trocador de calor. Calcule, também, a eficiência do trocador de calor baseada na segunda lei.

Passo 1

Nessa questão vamos usar a equação da irreversibilidade:

I ˙ = Φ ˙ e - Φ ˙ s

E a eficiência da segunda lei:

η I I = Φ ˙ s Φ ˙ e

Passo 2

Calculando a irreversibilidade:

I ˙ = Φ ˙ e - Φ ˙ s

I ˙ = 10 × 600 - 3 × 1650

I ˙ = 1050   k W

E a eficiência:

η I I = Φ ˙ s Φ ˙ e

η I I = 3 × 1650 10 × 600

η I I = 0,825

Resposta

I ˙ = 1050   k W

η I I = 0,825

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