Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 48
Frangos com massa média de 1,6 kg e calor específico médio de 3,45 kJ/kg°C devem ser resfriados por água fria, que entra em um resfriador imersão com escoamento em regime permanente a 0,5 °C, e saírem a 2,5 °C. Os frangos são colocados no resfriador com temperatura uniforme de 15 °C a uma taxa de 700 frangos por hora, e são resfriados a uma temperatura média de 3 °C antes de serem retirados. O resfriador ganha calor da vizinhança a uma taxa de 400 kJ/h. Determine (a) taxa de remoção de calor dos frangos em kW e (b) a taxa de destruição de exergia durante esse processo de resfriamento. Considere .
Passo 1
Inicialmente, vamos descobrir a taxa mássica de frangos que entram no resfriador, então, temos:
Agora, vamos fazer o balanço de energia para a corrente de frangos, com isso, determinaremos a quantidade de calor removida dos frangos, assim:
Passo 2
O resfriador ganha calor das vizinhanças, daí, a taxa de calor recebida pela água do resfriador é dada por:
Assim, considerando a capacidade calorífica da água à pressão constante sendo , teremos que a vazão mássica de água será dada por:
Passo 3
A exergia destruída é dada pela seguinte expressão:
Ao fazer o balanço de entropia, chegaremos que a entropia gerada será dada por:
Assim, a exergia destruída será:
Resposta
Assim,
- 13,22 kW;
- 0,389 kW.