Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 170
Vapor a 60 psia e 350ºF é misturado continuamente com água a 40ºF e 60 psia em um dispositivo adiabático. Vapor entra no dispositivo a uma taxa de 0.05 lbm/s, enquanto a água entra a 1 lbm/s. Determine a temperatura da mistura que deixa esse dispositivo, considerando uma pressão de saída de 60 psia.
Passo 1
Vamos assumir que :
Este é um processo de fluxo constante, pois não há alterações com o tempo.
As alterações cinéticas e potenciais de energia são insignificantes.
Não há interações de trabalho e calor.
Não há transferência de calor entre o dispositivo de mistura e os arredores.
Passo 2
Tomamos o dispositivo de mistura como sistema, que é um volume de controle. O balanço de energia para este sistema de fluxo constante pode ser expresso na forma de taxa como:
Fazendo o balanço de massa, temos:
As entalpias de vapor e água são: (olhar Tabela A-6E e A-4E)
Passo 3
Agora, substituindo na equação do balanço energético resolver a entalpia de saída, temos:
No estado de saída, temos .
Uma investigação da Tabela A-5E revela que este é o estado líquido comprimido. Aproximando esse estado como líquido saturado à temperatura especificada, a temperatura pode ser determinada na Tabela AE como:
A resposta exata é determinada no estado líquido comprimido usando EES Software, como 97,0°F, indicando que a aproximação do líquido saturado é razoável.
Resposta
A resposta exata é determinada no estado líquido comprimido usando EES Software, como 97,0°F, indicando que a aproximação do líquido saturado é razoável.