(Nilo, p. 285, q. 17) A taxa de calor liberada na combustão de um óleo combustível é de 5,60 MW. A combustão é realizada em uma caldeira para gerar vapor d’água saturado a
a partir de água líquida saturada a 400 K . A eficiência da caldeira é de
, ou seja,
da taxa de calor liberado na combustão é usado para gerar vapor d’água. Calcule a vazão volumétrica do vapor d’água produzido. R :
.
Passo 1
O enunciado diz que a queima de combustível libera
e que a caldeira aproveita
desse calor para gerar vapor saturado a
a partir de água líquida saturada a
. O que precisamos é usar o balanço de energia para achar a vazão mássica de vapor e depois converter em vazão volumétrica usando o volume específico do vapor saturado a
.
Passo 2
A taxa de calor efetivamente usada na caldeira é
onde
. Logo,
Passo 3
Das tabelas de vapor saturado temos:
– Para a água líquida saturada a :
– Para a água líquida saturada a
– Para o vapor saturado a
:
A entalpia específica a ser fornecida por quilograma de água é
Passo 4
A vazão mássica de vapor é dada por
Convertendo
para
:
. Assim,
Passo 5
A vazão volumétrica do vapor é
Convertendo para
:
Resposta
A vazão volumétrica de vapor produzida é aproximadamente
.