Enunciado

34 A vazão em massa do escoamento de uma mistura, composta por CO2 e N2, numa tubulação é 1,5 kg/s. A fração em massa de CO2 na mistura é igual a 0,4. A temperatura e a pressão da mistura na seção de alimentação da tubulação são iguais a 300 K e 400 kPa. A tubulação conta com um sistema de traço elétrico que fornece 2kW de calor para o escoamento. Determine a temperatura da mistura na seção de descarga da tubulação.

Passo 1

Opaaa.. beleza?? Vamos pra mais uma?

Nessa questão vamos usar a equação da energia:

m ˙ u 2 - u 1 = Q ˙ - W ˙

m ˙ u 2 - u 1 = Q ˙ - P m ˙ v 2 - v 1

Q ˙ = m ˙ h 2 - h 1

Q ˙ = m ˙ C P m i s t T 2 - T 1

E vamos usar a equação pro C P da mistura:

C P m i s t = ∑ c i C P i

Passo 2

Calculando C P da mistura:

C P m i s t = ∑ c i C P i

C P m i s t = 0,4 × 0,842 + 0,6 × 1,042

C P m i s t = 0,962   k J / k g K

E usando a equação da energia:

Q ˙ = m ˙ C P m i s t T 2 - T 1

2 = 1,5 × 0,962 × T 2 - 300

T 2 = 301,3   K

Essa foi rapidinha, né.. vamos pra próxima?

Resposta

T 2 = 301,3   K

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