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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 53

53 O condensador de uma central termoelétrica é alimentado com 5 kg/s de água a 15 kPa e título igual a 0,9. O vapor transfere calor para a água de refrigeração e é descarregado do equipamento como líquido saturado a 15 kPa. A temperatura média da água de refrigeração no condensador é 17°C. Determine, nestas condições, a taxa de transferência de calor do fluido de trabalho para a água de refrigeração e a taxa total de geração de entropia no condensador.

Passo 1

E aí.. vamos pra mais uma questãozoca?

Nessa aqui vamos precisar da equação da energia:

m ˙ h e = m ˙ h s + Q ˙

E também da equação da entropia:

m ˙ s e + S ˙ g e r = m ˙ s s + Q ˙ T

Ahhh.. e também das tabelas do final do livro.

Passo 2

Pra entrada temos duas fases, então vamos olhar na tabela B.1.2:

- pra entalpia:

h e = 1 - x e h l + x e h v

h e = 2361,74   k J / k g

- pra entropia:

s e = 1 - x e s l + x e s v

s e = 7,283   k J / k g K

E pra saída temos só líquido saturado. Olhando a tabela B.1.2:

- pra entalpia:

h s = 225,91   k J / k g

- pra entropia:

s s = 0,7548   k J / k g K

Passo 3

Para achar a taxa de transferência de calor:

m ˙ h e = m ˙ h s + Q ˙

5 × 2361,74 = 5 × 225,91 + Q ˙

Q ˙ = 10   679   k W

E a taxa de geração de entropia:

m ˙ s e + S ˙ g e r = m ˙ s s + Q ˙ T

5 × 0,7548 + S ˙ g e r = 5 × 7,283 + 10679 273 + 17

S ˙ g e r = 4,183   k W / K

Resposta

Q ˙ = 10   679   k W

S ˙ g e r = 4,183   k W / K

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