Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 70
70- Um trocador de calor é alimentado com de uma mistura de dióxido de carbono e água a .
A taxa de transferência de calor desta mistura para o fluido frio no trocador de calor é . Sabendo que a mistura é composta por de dióxido de carbono e de água, na base molar, determine a temperatura da mistura na seção de descarga do trocador de calor e a taxa de geração de entropia neste processo.
Utilize as propriedades indicadas na para resolver este problema
Passo 1
Não fala em calor não que eu to com calor demais
Situação não está boa não! Preciso trocar calor com o ar condicionado urgente
Bem pessoalzinho, o que essa questão quer? Nós temos um trocador e tal e a mistura entre de dióxido de carbono e de água entram nesse trocador com e , é transferido desses dois gases para outro gás qualquer que está mais frio
E aí pede-se quanto de temperatura nós iremos ter para essa mistura no final. Beleza até aqui?
A tabela é aquela que nos fornece a entalpia, então beleza vamos utilizar-la, vendo então quanto de entalpia eu tenho para as duas substâncias a nós obtemos:
O que nos dá uma entalpia inicial de:
Passo 2
Show de bola já demos um passo importante na questão, basta agora encontrarmos o quanto temos de entalpia no final desse escoamento. E para isso nós sabemos que é retirado da mistura e para isso nós fazemos:
E como temos a locomoção de , então:
Nada, mais natural, se calor é retirado então a entalpia final será menor.
Passo 3
Agora temos que ver quanto de temperatura dá essa entalpia total, ou seja
Agora interpolando a soma das duas entalpias nós vemos que essa temperatura está entre e , então:
O que nos dá:
É um tanto trabalhosa fazer essa verificação de soma entre entalpias, mas vai por mim é uma forma mais segura de achar o resultado.
Se ficou alguma dúvida não deixe de falar com a gente, vamos adorar solucionar os seus problemas!