Ar deve ser aquecido em regime permanente por um aquecedor elétrico de 8 kW à medida que escoa por um duto isolado. Considerando que o ar entra no aquecedor a 50 °C a uma taxa de 2 kg/s, sua temperatura de saída será de:

(a) 46,0 °C (b) 50,0 °C (c) 54,0 °C (d) 55,4 °C (e) 58,0 °C

Passo 1

Primeiro, vamos usar a Tabela A17 para determinar a entalpia do ar:

h a r @ 50 º C = 323 - 320 325 - 320 325,31 - 320,29 + 320,29 = 323,302 k J k g

Como já sabemos, a energia sempre se conserva. Vamos usar isso para determinar a entalpia na saída:

E s a i = E e n t r a

m ˙ h a r @ T 2 = m ˙ h a r @ 50 º C + Q a q u e c e d o r

h a r @ T 2 = h a r @ 50 º C + Q a q u e c e d o r m ˙

h a r @ T 2 = 323,302 + 8   k W 2 = 327,302   k J / k g

E agora, podemos usar a Tabela A17 para determinar a temperatura:

T 2 = 327,302 - 325,31 330,340 - 325,31 330 - 325 + 325 = 326,98   K

T 2 ≈ 54   º C

Resposta

Letra C)

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