Enunciado

Um aquecedor elétrico de água de 110 V aquece 0,1 L/s de água até 30 °C (a água estava inicialmente a 18 °C). Calcule a corrente em ampères que deve ser fornecida para esse aquecedor.

Passo 1

Vamos assumir que:

Este é um processo de fluxo constante, pois não há alterações com o tempo.

As alterações cinéticas e potenciais de energia são insignificantes.

As perdas de calor da água são insignificantes.

Sabemos que o calor específico e a densidade da água são:

c p = 4.18   k J / k g . º C

ρ = 1   k g / L

Vamos então fazer nossa análise:

O balanço de energia para este sistema de fluxo constante pode ser expresso na forma de taxa como:

E e n t - E s a í d a = Δ E s i s t = 0

Então,

E e n t = E s a í d a

m h 1 + W e , e n t = m h 2

V I = m c p ( T 2 - T 1 )

Passo 2

Então, a taxa de fluxo de massa da água é:

m   =   ρ V   =   ( 1 k g / L ) ( 0.1 L / s ) = 0.1   k g / s

Então, substituindo na equação do balanço energético e resolvendo em função da corrente temos:

I   =   m c p ( T 2 - T 1 ) V = 45.6   A

Resposta

I   =   m c p ( T 2 - T 1 ) V = 45.6   A

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

124- A flow of 2k g / s of water at 500k P a and 20° C is heated in a constant-pressure process to 1700° C .Find the best estimate for the rate of heat transfer needed
131- Uma instalação propulsora a vapor d’água, para um veículo automotivo, é proposta de acordo com a F i g .P 6.131 . A caldeira tem um volume de 100l i t r o s e contém, inicialmente, líquido satura
132- Um conjunto cilindro-pistão-mola é adiabática e está conectado a uma linha de ar comprimindo ( p = 600k P a e T = 700K ) conforme o mostrado na F i g .P 6.132 . Inicialmente, o cilindro está vazi
134- A 2m 3 storage tank contains 95 % liquid and 5 % vapor by volume of liquified natural gas (LNG) at 160K , as shown in F i g .P 6.65 . It may be assumed that LNG has the same properties as pure me
Inicialmente, o tanque de 200l i t r o s esboçado na Fig. P6.117 contém água a 100k P a e título igual a 1 % . Transfere-se calor a água para a temperatura e a pressão interna aumentem. Quando a press