Enunciado

Em regime permanente, os gases quentes dos produtos da combustão resfriam de 2800°F a 260°F conforme escoam através de um tubo. Devido ao atrito desprezível do fluido, o fluxo ocorre a uma pressão praticamente constante. Aplicando o modelo de gás ideal com c p = 0,25   B t u / l b . Determine a transferência de exergia associada à uma transferência de calor a partir do gás. Adote T 0 = 60 ° F e ignore os efeitos de movimento e gravidade.

Passo 1

Iai galera, como estamos? Bora pra mais uma questãozinha braba desse assunto!

Pra começar, vamos assumir que o volume de controle age em um estado estático e só há transferência de calor quando a temperatura for igual a inicial. Também os efeitos de movimento e gravidade vão ser desconsiderados.

Pro desenrolar da nossa questão, vamos fazer usar a equação 7.20:

Assim, para essa situação temos que:

E d m = e f 1 - e f 2 = - T 0 ( s 1 - s 2 )

Para conseguir a massa, podemos fazer que m = A V v :

m = ρ 1 A V 1 R T 1 = 200 100 15 45 / 28,97 ∙ 1 800 144 1 = 67,5   l b / m i n

Agora, podemos fazer que:

E d = - m   T 0 s 1 - s 2 = - 67,5 530 - 1,986 28,97 ln ⁡ 200 15 = 6353   B t u / m i n

Resposta

E d = 6353   B t u / m i n

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