Enunciado

O aquecedor de mistura de uma central térmica é alimentado com 4   k g / s de água a 45   ° C   e   100   k P a e com vapor descarregado de uma turbina a 100   k P a   e   250   ° C . Admitindo que o aquecedor descarregue a água como liquido saturado, determine a vazão de Vapor proveniente da turbina.

Passo 1

Neste exercício, temos um sistema com duas entradas e uma saída. Queremos a vazão de vapor proveniente da turbina. Analisando a figura do enunciado, vamos chamar este dado de m ˙ 2 .

Temos a seguinte equação de energia para o nosso exercício:

m ˙ 1 h 1 + m ˙ 2 h 2 = m ˙ 3 h 3

Pela equação da continuidade, sabemos que:

m ˙ 1 + m ˙ 2 = m ˙ 3

Portanto:

m ˙ 1 h 1 + m ˙ 2 h 2 = m ˙ 1 + m ˙ 2 h 3

Resolvendo a nossa equação para m ˙ 2 , temos:

m ˙ 2 = m ˙ 1 h 1 - h 3 h 3 - h 2

Passo 2

As entalpias específicas de cada seção podem ser encontradas a partir das tabelas de propriedades termodinâmicas para os fluidos. Temos que:

h 1 = 188,42   k J / k g

h 2 = 2974,33   k J / k g

h 3 = 417,44   k J / k g

Logo:

m ˙ 2 = 4 188,2 - 417,44 417,44 - 2974,33

m ˙ 2 = 0,358   k g / s

Resposta

m ˙ 2 = 0,358   k g / s

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