Enunciado

55 Uma das seções de alimentação de um trocador de calor ar – ar é alimentado com 0,1 kg/s de ar a 1000 kPa e 500 K. Este escoamento deixa o trocador de calor a 320 K. O resfriamento desse escoamento é promovido por outro escoamento de ar que entra no trocador de calor a 300 K. Determine a taxa total de geração de entropia no trocador de calor.

Passo 1

Opaaa... bora???

Nessa questão vamos precisar da equação da energia:

m ˙ e h e + Q ˙ = m ˙ s h s

E também da equação da entropia:

m ˙ e s e + Q ˙ T + S ˙ g e r = m ˙ s s s

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

Passo 2

Vamos pegar os dados na tabela A.7:

- pra entrada:

h e = 503,36   k J / k g

s e = 7,38692   k J / k g K

- pra saída:

h s = 320,58   k J / k g

s s = 6,93413   k J / k g K

Passo 3

Agora é só jogar nas equações pra calcular.

Na equação da energia:

m ˙ e h e + Q ˙ = m ˙ s h s

0,1 × 503,36 + Q ˙ = 0,1 × 320,58

Q ˙ = - 18,28   k W

Na equação da entropia:

m ˙ e s e + Q ˙ T + S ˙ g e r = m ˙ s s s

0,1 × 7,38692 + - 18,28 300 + S ˙ g e r = 0,1 × 6,93413

S ˙ g e r = 0,0156   k W / K

Resposta

S ˙ g e r = 0,0156   k W / K

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