Enunciado

Dez kg/min de água de resfriamento circulam em uma camisa d’água que engloba um gabinete repleto de componentes eletrônicos. No regime permanente, a água entra na camisa d´água a 22°C e sai com uma variação desprezível de pressão a uma temperatura que não pode ser superior a 26°C. Não existe nenhuma transferência de energia por calor entre o exterior da camisa d’água e a vizinhança, e os efeitos das energias cinética e potencial podem ser ignorados. Determine a máxima potência elétrica que os componentes eletrônicos podem receber, em KW, na qual o limite para a temperatura na água na saída é atingido.

Passo 1

Fala galerinha, cêis tão baum?

Vamos direto ao que interessa, então?

Bora lá!

Dados :

Taxa de fluxo de massa de água de resfriamento m ˙ = 10   k g / m i n

Temperatura de entrada     T 1 = 22 ° C

Temperatura de saída T 2 ≤ 26 ° C

Passo 2

Passo 3

    T 1 = 22 ° C

h 1 = h f 1

h 1 = 92.33   k J / k g

    T 2 = 26 ° C

h 2 = h f 2

h 2 = 109.07   k J / k g

Passo 4

Para a condição de estado estacionário

m ˙ = m ˙ 1 = m ˙ 2

Pela equação de equilíbrio da taxa de energia

0 = Q ˙ c v - W ˙ c v + m ˙ h 1 - h 2 + V 1 2 - V 2 2 2 + g z 1 - z 2

transferência de calor, energia cinética e potencial são insignificantes.

W ˙ c v = m ˙ ( h 1 - h 2 )

Passo 5

T 2 < 26 ° C

W ˙ c v ≥ m ˙ ( h 1 - h 2 )

W ˙ c v ≥ 10 60 ( 92.33 - 109.07 )

W ˙ c v ≥ - 2.79   k W

Portanto, a potência elétrica máxima que os componentes eletrônicos podem receber, é de W ˙ c v ≥ 2.79   k W  

Resposta

Portanto, a potência elétrica máxima que os componentes eletrônicos podem receber, é de W ˙ c v ≥ 2.79   k W  

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