18 Vapor d’água deve ser condensado no condensador de uma usina de potência a vapor a uma temperatura de
com água de resfriamento de um lago próximo, que entra nos tubos do condensador a
a uma taxa de
e sai a
. Determine a taxa de condensação do vapor d’água no condensador. Resposta:
Passo 1
O enunciado pede a taxa de condensação do vapor d’água no condensador, sabendo que a água de resfriamento entra nos tubos a
e sai a
com vazão mássica de
; o vapor condensa à temperatura de
. Vamos aplicar o princípio da conservação de energia, assumindo que todo calor liberado na condensação vai para a água de resfriamento e desprezando variações de energia cinética e potencial.
Passo 2
O calor cedido pelo vapor na condensação (latente) deve ser igual ao ganho de calor sensível da água de resfriamento. Em fórmula:
Passo 3
Usamos valores típicos:
– Calor específico da água .
– Calor latente de vaporização à extraído de tabela:
.
– Calor específico da água
– Calor latente de vaporização à
Passo 4
Isolando
:
Resposta
A taxa de condensação do vapor d’água é aproximadamente
.