55 Um trocador de calor é alimentado com ar a 1500 K e 100 kPa. A queda de pressão no escoamento de ar no trocador é nula e o trocador opera como fonte quente de uma máquina térmica que rejeita calor a 500 K. Determine a temperatura do reservatório térmico que fornece a mesma transferência de calor para a máquina térmica e que propicia uma disponibilidade igual àquela no trocador de calor descrito.

Passo 1

Opaaa... vamos lá???

Nessa questão vamos usar a equação da energia:

q o u t = h 1 - h 2

E também a disponibilidade:

- pro trocadlor de calor:

Δ Ψ = Ψ 1 - Ψ 2

- pra máquina térmica:

Δ Ψ = 1 - T 0 T H q o u t

E a equação da disponibilidade:

Ψ = h - T 0 s

Passo 2

Os dados todos vamos olhar na tabela A.7:

No estado 1:

h 1 = 1535,8   k J / k g

s 1 = 8,61209   k J / k g K

No estado 2:

h 2 = 503,36   k J / k g

s 2 = 7,38692   k J / k g K

Calculando o calor:

q o u t = h 1 - h 2

q o u t = 1635,8 - 503,36

q o u t = 1132,4   k J / k g

Passo 3

Igualando as duas disponibilidades:

Ψ 1 - Ψ 2 = 1 - T 0 T H q o u t

h 1 - h 2 - T 0 s 1 - s 2 = 1 - T 0 T H q o u t

T H = 924   K

Resposta

T H = 924   K

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