Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 23
A potência elétrica gerada numa central termoelétrica geotérmica é . A taxa de transferência de calor da fonte geotérmica para o ciclo da central é e o ciclo rejeita calor na atmosfera através de uma torre de resfriamento. Determine a taxa de transferência de calor para a atmosfera e a vazão em massa de ar na torre sabendo que a variação de temperatura máxima do ar que escoa na torre é .
Passo 1
Fala pessoal, tudo bem? Bora resolver mais uma comigo?
Galera temos uma usina termoelétrica em operação em que sua potência é de ,
e a o taxa de transferência de calor da fonte quente de calor é .
Temos que determinar o fluxo de massa de ar que ira absorver o calor da fonte de calor de baixa temperatura, ou seja, o fluxo de massa de ar que ira resfriar a usina.
Para isto vamos ter que começar determinando a taxa de transferência de calor do reservatório de baixa temperatura para o ar que ira absorver. Faremos isto por meio do balanço energético:
Isolando :
Passo 2
Seguindo o raciocínio do passo 1, vamos determinar :
Substituindo valores:
Com a transferência de calor do reservatório de baixa temperatura, vamos utilizar a equação de energia, em função do fluxo de massa, para o ar.
Passo 3
Reescrevendo a equação de transferência de calor par o ar, temos:
Temos que entalpia pode ser determinar pela multiplicação do coeficiente do calor específico do ar vezes variação de temperatura:
Isolando o fluxo de massa:
Olhando na tabela , temos o nosso coeficiente e substituindo valores:
É isso galera, valeu!