Conforme o esboço da Fig. P.4.78, um condensador utilizando a água de um rio pra condensar vapor com uma vazão mássica de de vapor saturado até líquido saturado a uma pressão de 1 bar, é proposto para uma instalação industrial. Medidas indicam que a diversas centenas de metros a montante da instalação o rio apresentam uma vazão volumétrica de e uma temperatura de 15°C. Para uma operação em regime permanente e ignorando os efeitos das energias cinética e potencial, determine a elevação de temperatura da água do rio, em °C, a jusante da instalação causada pelo uso desse condensador e comente.
Passo 1
Fala meus consagradx’s, tudo certinhooo??
Bora que bora??
Escreveremos a equação de equilíbrio da taxa de energia para o bico em estado estacionário .
é a transferência de calor fornecido durante o processo.
é a transferência de trabalho.
é a transferência de massa do vapor saturado.
é a taxa de fluxo de massa da água.
é a entalpia especifica de entrada.
é a entalpia específica de saída.
é a entalpia especifica de entrada do vapor.
é a entalpia específica na saída do vapor .
é a velocidade do vapor na entrada.
é a velocidade do vapor na saída.
é a velocidade do vapor na entrada.
é a velocidade do vapor na saída.
é a energia potencial do ar na entrada.
é a energia potencial do ar na saída.
é a energia potencial na entrada.
é a energia potencial na entrada.
Reduzindo a equação negligenciando a diferença de energia potencial, a diferença de energia cinética, e a diferença de referência e reescreveremos a equação do balanço de energia.
Passo 2
Pela Tabela A-2”Propriedades da água saturada, Tabela de temperatura” podemos obter o valor do volume específico .
Iremos calcular a vazão mássica da água
Fazendo as devidas substituições
Passo 3
Pela Tabela A-3 “Propriedades da água saturada – Tabela de pressão” a uma pressão de 0,1 bar, podemos obter o valor da entalpia específica .
Pela Tabela A-2 “Propriedades da água saturada – Tabela de temperatura” a uma temperatura de 15°C, podemos obter o valor da entalpia específica .
Determinando a entalpia no estado 4 da equação (1).
Fazendo as devidas substituições:;
Passo 4
Pela Tabela A-2 “Propriedades da água saturada – Tabela de temperatura” podemos obter o valor da Temperatura , .
Calculando o aumento da temperatura
Consequentemente, o aumento de temperatura é de .
Resposta
Consequentemente, o aumento de temperatura é de .