Qual é a temperatura final em um trocador de calor com escoamento em regime estacionário, aproximadamente a pressão atmosférica, nos seguintes casos:
Quando 2500 kJ de calor é adicionado a 15 mols de 1 -buteno, inicialmente a 260^circ C ?

Passo 1

O enunciado diz que em um trocador de calor operando em regime estacionário a pressão é approx atmosfera, e que adicionamos Q=2500 kJ a n=15 mol de 1-buteno inicialmente a 260^circC. O conteúdo é calor sensível de um gás a pressão constante, de modo que usaremos
Q = n,cp,l(Tf - Tir)
onde cp é a capacidade calorífica molar média e Ti,Tf estão em kelvin.

Passo 2

Convertendo a temperatura inicial para kelvin:
Ti = 260^circC + 273,15 = 533,15 K
E convertendo o calor para joules:
Q = 2500 kJ = 2,50times10^6 J

Passo 3

Para 1-buteno em gás sobre uma ampla faixa de temperatura podemos aproximar
cpapprox100 tfracJmolcdotK.

Passo 4

Isolando Tf na equação do calor sensível:
Tf = Ti + Qn,cp =533,15 + 2,50times10^615 times 100 =533,15 + 1666,7 approx2200 K

Passo 5

Convertendo Tf para graus Celsius:
Tfapprox2200 K - 273,15 approx1927^circC

Resposta

A temperatura final fica em torno de
Tf approx2200 K(approx1930^circC)

Exercícios relacionados