Enunciado

Em um sistema de aquecimento, ar externo frio a 7 °C escoando a uma taxa de 4 kg/min é misturado adiabaticamente com ar aquecido a 70 °C, o qual escoa a uma taxa de 3 kg/min. A temperatura de saída da mistura é de:

(a) 34 °C (b) 39 °C (c) 45 °C (d) 63 °C (e) 77 °C

Passo 1

A massa do sistema é conservada, então a massa que entra é igual a massa que sai:

m ˙ s = m ˙ f + m ˙ q

m s ˙ = 4 k g m i n + 3 k g m i n

m ˙ s = 7 k g m i n

Passo 2

A energia também se conserva. Então, a energia que sai é igual a energia que entra

E ˙ s = E ˙ e

m ˙ s ⋅ c ⋅ T s = m ˙ f ⋅ c ⋅ T f + m ˙ q ⋅ c ⋅ T q

Isolando a temperatura:

T s = m ˙ f ⋅ T f + m ˙ q ⋅ T q m ˙ s

T s = 4 ⋅ 7 + 3 ⋅ 70 7

T s = 34   º C

Resposta

Letra A)

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