Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 88
Um trocador de calor é alimentado com de amônia líquida a e com de nitrogênio a . Sabendo que o nitrogênio deixa o trocador de calor a , determine a taxa de transferência de calor no trocador. Calcule, também, o estado da amônia em sua seção de descarga.
Passo 1
Opa, tudo bem? Espero que sim!
Aqui, temos um trocador de calor com amônia líquida e nitrogênio trocando calor mutuamente, logo:
Queremos descobrir exatamente o valor dessa taxa de transferência.
Analisando o nitrogênio, temos que:
Os valores das entalpias específicas nos estados de entrada e de saída do nitrogênio, podem ser encontrados a partir dos dados fornecidos no enunciado:
Nitrogênio a :
Nitrogênio a :
Como o fluxo de calor mássico do nitrogênio vale:
Temos:
Passo 2
O exercício também nos pede para descobrir o estado da amônia na saída do trocador. Para a amônia, temos que:
Temos que e que que corresponde à entalpia específica a , vale:
Logo:
Para este valor de entalpia, considerando a pressão de saturação, temos um estado entre líquido saturado e vapor saturado de amônia. Vamos descobrir então o título.
Temos que:
Logo:
Temos então amônia com título de , na seção de descarga.