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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 108

Água liquida a 110 ∘ F 43 , 3 ∘ C e uma vazão volumétrica de 250 l i 3 min 7,08   m 3 / m i n entra em uma torre de resfriamento que opera c o m   r e gime permanente. Água resfriada sai da torre a 88 ∘ F 31 ,   s ∘ C . Ar atmosférico entra na torre a 80   ∘ F 26.7 ∘ C , 1 atm e 40 % de umidade relativa, e ar úmido saturado: 105 ∘ F 40 , 6 ∘ C c atm sai da torre de resfriamente. Determine a taxa de fluxo de massa da saída do fluxo de água resfriada.

Passo 1

Os dados operacionais são fornecidos para uma torre de resfriamento em estado estacionário,

o volume de controle mostrado está em equilíbrio estável com Q ιv = ωcv = 0 e efeitos desprezíveis da energia potencial cinética (2) para fluxos 'e 2, h = nf (T). (3) A pressão é constante em 1 atm

Conservação da massa em estado estacionário:

Ar m ˙ as  = m ˙ a 4 ≡ m ˙ a

Água m ˙ 1 + m ˙ v 3 = m 2 + m v 4

Combinação m 2 = m ˙ 1 + m ˙ u ω 3 - ω 4

No estado de estado, um equilíbrio da taxa de energia reduz para

0 = m ˙ 1 h 1 - m ˙ 2 h 2 + m a ˙ h a + i h r 3 - h a + ω h r 4

Coletando resultados h 1 = h f T i , h 2 = h f T 2

0 = m ~ 1 h f T 1 - h f T 2 + m a h a 3 - 4 44 + w 3 h 93 - ω 4 h 94 - ω j - w 4 h f T 2

Passo 2

Resolvendo

m ˙ a = m ˙ 1 h f T 2 - h f T 1 h a 3 ⋅ h 14 + ω 3 h g 3 - ω 4 h 94 - ω 3 - ω 4 h f T 2

Fig A9 E ω 3 = 0.0010 | b ( v ) / l b ∣ a

ω 4 = 0.622 1.695 14.7 - 1.695 = 0.1303

A partir da tabela de fluxo

m a = ( 100,000 ) ( 38.09 - 97.98 ) 0.24 [ 50 - 126 ] + 0.0010 ( 1083.3 ) - 0.1303 ( 1113.5 ) + 0.1293 ( 38.09 )

= 38 , 420 16 ( a ) / h

Consequentemente

m ˙ 2 = m ˙ 1 + m i a ⁡ ω 3 - ω 4

= 100,000 + 38,420 ( 0.0010 - 0.1303 )

= 95,032 l b h

Resposta

= 95,032 l b h

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