(Felder, p. 359, q. 36) Um vapor úmido na pressão de 5,0 bar com uma qualidade de 0,85 é “secado” isotermicamente evaporando-se o líquido entranhado. A vazão do vapor secado é 52,5
.
a) Use as tabelas de vapor para determinar a temperatura na qual acontece esta operação, as entalpias específicas das correntes úmida e seca e a vazão mássica total da corrente de processo. R:
e
, respectivamente.
b) Calcule a entrada de calor ( kW ) necessária para o processo de evaporação. R : 12,3 kW .
a) Use as tabelas de vapor para determinar a temperatura na qual acontece esta operação, as entalpias específicas das correntes úmida e seca e a vazão mássica total da corrente de processo. R:
b) Calcule a entrada de calor ( kW ) necessária para o processo de evaporação. R : 12,3 kW .
Passo 1
O enunciado dá um vapor saturado a
bar com qualidade
. Esse vapor é “secado” isotermicamente, evaporando-se toda a fração líquida, e o vapor seco resultante ocupa uma vazão volumétrica de
,
/h. Precisamos determinar:
- a temperatura de saturação em
bar; - as entalpias específicas do vapor úmido de entrada (
) e do vapor seco de saída ( ); - a vazão mássica total do processo (
); - a potência térmica (kW) requerida.
Passo 2
Usando tabela de vapor saturado em
bar, encontramos a temperatura de saturação:
Passo 3
Na mesma tabela, lemos os valores de:
Dessa forma o calor latente é
Passo 4
A entalpia específica da mistura úmida de entrada é
A entalpia do vapor seco de saída é simplesmente
Passo 5
A vazão mássica total do processo vem da vazão volumétrica do vapor seco:
Passo 6
A taxa de calor requerida (assumindo mistura estacionária e sem outras perdas) é
Como isso dá em kJ/h, convertemos para kW dividindo por
:
Resposta
Temperatura:
Entalpia da entrada
Entalpia da saída
Vazão mássica
Potência térmica
Entalpia da entrada
Entalpia da saída
Vazão mássica
Potência térmica