Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 117

Calcule o rendimento de segunda lei do trocador de calor de contra corrente no Problema 9.39, com uma temperatura ambiente de 20   ° C .

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Para este caso, temos que o trocador de calor tem fluxo constante de uma entrada e uma saída para ar e água, respectivamente em cada. Os dois fluxos trocam energia sem transferência de calor de/para o exterior. Usando a equação de energia, obtemos que

m a r ' Δ H a r = m H 2 O ' Δ h H 2 O

Agora, vamos usar as tabelas para este caso, da tabela A.7, temos que

h 1 = 1046,22 k J k g

h 2 = 401,3 k J k g

Com isso, nós temos que

h 1 - h 2 = 1046,22 - 401,3 = 644,92 k J k g

E da tabela B.1.2

h 3 = 83,94 k J k g ; s 3 = 0,2966 k J k g   K

Com isso, nós temos que

h 4 - h 3 = m a r ' m H 2 O ' h 1 - h 2

Fazendo a substituição dos termos

h 4 - h 3 = 2 0,5 644.92 = 2579,68 k J k g

Isolando o h 4

h 4 = h 3 + 2579,68 = 83,94 + 2579,68 = 2663,62

Passo 2

Temos que a temperatura T 4 é igual a temperatura de saturação T s a t , com isso,

T 4 = T s a t = 120,23   ° C

Logo, o fator de qualidade x 4 pode ser escrito como

x 4 = 2663,62 - 504,68 2201,96 = 0,9805

E respectivamente, s 4

s 4 = 1,53 + x 4 ∙ 5,597 = 7,01786 k J k g   K

Precisamos da mudança de disponibilidade para cada fluxo, logo

ψ 1 - ψ 2 = h 1 - h 2 + T 0 s 2 - s 1

Fazendo a substituição

ψ 1 - ψ 2 = 1046,2 - 401,3 + 293,2 7,1593 - 8,1349 - 0,287 ln ⁡ 100 125 = 377,6 k J k g

Passo 3

Isso serve para

ψ 4 - ψ 3 = h 4 - h 3 + T 0 s 4 - s 3

Substituindo novamente as variáveis

ψ 4 - ψ 3 = 2663,6 - 83,9 - 293,2 7,0179 - 0,2966 = 2579,9 - 1970,7 = 609,0

A eficiência então, é dada por

η = m H 2 O ' ψ 4 - ψ 3 m a r ' ψ 1 - ψ 2

Com isso,

η = 0,5 × 609,0 [ 2 × 377,6 ] = 0,403

Resposta

η = 0,403

Exercícios de Livros Relacionados

Dióxido de carbono, a 300K e 200k P a , escoa através de um equipamento em regime permanente, onde é aquecido até 500K por um reservatório a 600K , num processo a pressão constante. Determine o trabal
O processo de estrangulamento descrito no Exemplo 6.5 é um processo irreversível. Determine a geração de entropia por k g de amônia no processo de estrangulamento.
Um compressor de duplo estágio, com um resfriador entre os estágios (intercooler), recebe ar a 300K e 100k P a e comprime esse ar até 2M P a , como mostrado na Fig. P9.21. O ar passa então pelo resfri
Uma câmara de mistura recebe 5k g / m i n de amônia líquida saturada a - 20 ° C de uma linha, e amônia a 40 ° C e 250k P a de uma segunda linha através de uma válvula. A câmara recebe, também, 325k J
Um suprimento de 5k g / s de amônia a 500k P a e 20 ° C é requerido. Duas fontes estão disponíveis: Uma é líquido saturado a 20° C e a outra é líquido saturado a 500k P a e 140° C . Escoamentos deriva