Enunciado

Em uma caldeira a gás, a água é evaporada a 150 °C por gases quentes que escoam em um tubo de aço inoxidável submerso na água. Considerando que a taxa de transferência de calor dos gases quentes para a água é de 74 kJ/s, determine a taxa de evaporação da água.

Passo 1

Vamos assumir que:

Existem condições operacionais estáveis.

As perdas de calor das superfícies externas da caldeira são insignificantes.

A entalpia de vaporização da água à 150 ° C é h f g = 2113,8 k J / k g .

A taxa de transferência de calor para a água é de 74 k J / s .Observando que a entalpia de vaporização representa a quantidade de energia necessária para vaporizar uma massa unitária de um líquido a uma temperatura específica, a taxa de evaporação da água é determinada como:

m e v a p o r a ç ã o = Q f e r v u r a h f g = 74 k J / s 2113,8 k J / k g = 0,0350 k g / s

Resposta

m e v a p o r a ç ã o = 0,0350 k g / s

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