Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 89
Vapor deve ser condensado no lado do casco de um trocador de calor a . A água de resfriamento entra nos tubos a a uma taxa de , saindo a . Considerando que o trocador de calor está bem isolado, determine (a) a taxa de transferência de calor no trocador de calor e (b) a taxa de destruição de exergia no trocador de calor. Considere .
Passo 1
Vamos lá, estudantes! O vapor é condensado pela água de resfriamento em um condensador. A taxa de transferência de calor e a taxa de destruição por esforço dentro do permutador de calor devem ser determinadas. O calor específico da água é (Tabela A-3E). A entalpia e entropia de vaporização da água a são e (Tabela A-4E).
Passo 2
Analisando, (a)tomamos o lado do tubo do trocador de calor onde a água fria está fluindo como o sistema, que é um volume de controle. O balanço energético para este sistema de fluxo constante pode ser expresso na forma de taxa como
Então a taxa de transferência de calor para a água fria neste permutador de calor torna-se,
Observando que o ganho de calor pela água é igual à perda de calor pelo vapor de condensação, a taxa de condensação do vapor no permutador de calor é determinada a partir,
Passo 3
(b) A taxa de geração de entropia dentro do permutador de calor é determinada aplicando a forma de taxa do balanço da entropia em todo o permutador de calor:
Observando que a água é uma substância incompressível e que o vapor muda de vapor saturado para líquido saturado, a taxa de geração de entropia é determinada como,
A exergia destruída durante um processo pode ser determinada a partir de um equilíbrio de exergia ou directamente a partir da sua definição ,
