Calcule a taxa de resfriamento ( kW ) necessária para trazer 300 kg / min de monóxido de carbono de 450^circ C até 50^circ C, usando a Tabela de Capacidades Caloríficas.

Passo 1

Resumo do enunciado: a gente quer calcular a taxa de resfriamento (em kW) pra levar 300 kg/min de CO de 450 °C até 50 °C usando tabela de capacidades caloríficas.
Conteúdo: calor sensível (entalpia), uso de Cp tabulado e cálculo de dot Q. Vamos precisar do fluxo mássico, das temperaturas e dos valores de Cp na tabela.

Passo 2

Dados e conversão de unidades:
– Fluxo mássico: 300 kg/min
– Temperaturas: Tin=450 ^circ C, Tout=50 ^circ C
Converter para segundos:
dot m = 300 kg60 s = 5 kg/s

Passo 3

Pegar Cp na tabela:
Cp,50^circ C=1.02 kJ/(kgcdot K)
Cp,450^circ C=1.10 kJ/(kgcdot K)
Estimamos o Cp médio:
bar Cp = 1.02 + 1.102 = 1.06 kJ/(kgcdot K)

Passo 4

Teoria aplicada: calor sensível
Para variação de entalpia usamos
De

Passo 5

Calcular De:
De

Passo 6

Calcular taxa de resfriamento:
dot Q = dot m ,bar Cp,De
Como 1 kJ/s=1 kW,
dot Q = -2120 kW
(o sinal negativo indica remoção de calor).

Resposta

É necessária uma taxa de resfriamento de 2120 kW.

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