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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 30

Um condensador em uma planta de potência recebe 5   k g / s de vapor d’água com um título de 90 % e rejeita o calor para a água de refrigeração com uma temperatura média de 17 ° C . Determine a potência fornecida para a água de refrigeração nesse processo a pressão constante e a taxa total de geração de entropia, para a condição em que líquido saturado sai do condensador.

Passo 1

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

São fornecidos os seguintes dados para o condensador que recebe vapor que está resfriando em processo isobárico para sair como um líquido saturado:

P 1 = 15   k P a

x 1 = 0,9

P 2 = 15   k P a

T a m b = 17 ° C = 290   K

m ' = 5 k g s

Da tabela de água saturada B.1.2, com valores correspondentes a P 1 = 15   k P a , podemos encontrar a entropia e a entalpia específicas de saturação e evaporação:

h f = 225,91 k J k g

h f g = 2373,14 k J k g

s f = 0,7548 k J k g   K

Calculando a entropia específica inicial:

s 1 = s f + x 1 ∙ s f g

Substituindo os valores, nós temos que

s 1 = 0,7548 + 0,9 ∙ 7,2536 = 7,2830 k J k g   K

Calculando a entalpia específica inicial:

h 1 = h f + x 1 ∙ h f g

Novamente, fazendo o processo de substituição

h 1 = 225,91 + 0,9 ∙ 2373,14 = 2361,74 k J k g

Passo 2

Da tabela de água saturada B.1.2, com valores correspondentes a P 2 = 15   k P a , podemos encontrar a entropia e a entalpia específicas do líquido saturado do estágio 2:

h 2 = h f = 225,91 k J k g

s 2 = s f = 0,7548 k J k g   K

Calculando a taxa de transferência de calor:

Q ' = m ' ∙ h 2 - h 1

Substituindo os termos

Q ' = 5 ∙ 225,91 - 2361,74 = - 10680   k W

Calculando a geração de entropia durante o processo:

Δ S g e n = m ' s 2 - s 1 - Q ' T a m b

Novamente, temos que

Δ S g e n = 5 0,7548 - 7,2830 + 10680 290 = 4,2 k J K

Resposta

Δ S g e n = 4,2 k J K

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