Questão 5: (2.0 pontos) Um trocador de calor é utilizado para condensar
de água. Na entrada, a água encontra-se a 0,1 bar na condição de vapor saturado e é levada até a condição de liquido saturado também a 0,1 bar. O calor é removido por uma outra corrente de água que entra no trocador a
e saida do mesmo a
. Assumindo que o trocador está isolado, determine a vazão da água de resfriamento.
Passo 1
O enunciado pede a vazão mássica da água de resfriamento necessária para condensar
de vapor saturado de água a
até líquido saturado à mesma pressão.
Conteúdo: balanço de energia em trocador isolado, usando entalpias de vapor e líquido saturado e calor sensível da água de resfriamento.
Conteúdo: balanço de energia em trocador isolado, usando entalpias de vapor e líquido saturado e calor sensível da água de resfriamento.
Passo 2
Vamos buscar nas tabelas de vapor, à pressão de
, as entalpias de vapor saturado
e de líquido saturado
. Tipicamente:
A variação de entalpia na condensação vale
Passo 3
O calor total removido pela condensação de
de vapor é
Passo 4
Esse mesmo calor é absorvido pela água de resfriamento que entra a
e sai a
. Tomando
e
, o balanço de energia dá
Resposta
A vazão mássica da água de resfriamento é