Vapor d’água a e entra em um aquecedor de água de alimentação de contato direto operando em regime permanente com uma vazão mássica de 0,5 kg/s. Um outro escoamento de água a e com uma vazão mássica de . Um escoamento único misturado sai a e uma temperatura . As perdas de calor e os efeitos das energias cinética e potencial podem ser desprezados. Determine:
a) .
b) a taxa de geração da entropia no interior do aquecedor de água de alimentação, em .
c) Represente em um esboço do diagrama os três estados principais.
Passo 1
Fala galerinha, tudo bem?
Prontos para iniciarmos a resolução de mais um exercício?
Bora lá então!
Letra a)
Começamos o nosso problema aplicando um balanço taxa de energia:
Como , temos:
Sendo:
Assim:
Isolando :
Pelas tabelas do Apêndice A, devemos obter as seguintes propriedades nas tabelas de vapor superaquecido e saturado, respectivamente:
Substituindo os dados:
Interpolando a entalpia obtida em para obtermos a nossa temperatura desejada:
Passo 2
Letra b)
Aplicando um balanço de entropia:
Como , temos:
Devemos obter por interpolação na tabela utilizada para calcular :
Substituindo os dados na nossa equação:
Passo 3
Letra c)
Representando em um esboço do diagrama os três estados principais
Te espero na próxima questão!