Uma corrente de etanol com vazão de 0,2 kg/s é aquecida de 30 °C até 80 °C. Encontre a carga térmica Q.
Lista de exercícios de Balanço de energia com respostas
1.Fácil
ṁ = 0,2 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 30 °CTout = 80 °C
Q = kW
2.Fácil
Uma corrente de etanol com vazão de 2 kg/s é aquecida de 10 °C até 80 °C. Encontre a carga térmica Q.
ṁ = 2 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 10 °CTout = 80 °C
Q = kW
3.Média
etanol quente resfria água em um trocador de calor em contracorrente sem perda de calor. Encontre a temperatura de saída da água tout.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 130 → 90 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 30 °C
tout = °C
4.Média
óleo leve quente resfria água em um trocador de calor em contracorrente sem perda de calor. Encontre a temperatura de saída da água tout.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 30 °C
tout = °C
5.Difícil
etanol quente aquece água em um trocador que perde para o ambiente 5% do calor liberado pela corrente quente. Encontre a vazão de água ṁc necessária.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 170 → 90 °Ct: 20 → 80 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)perda = 5 %
ṁc = kg/s
6.Difícil
óleo leve quente aquece água em um trocador que perde para o ambiente 15% do calor liberado pela corrente quente. Encontre a vazão de água ṁc necessária.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 90 °Ct: 10 → 30 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)perda = 15 %
ṁc = kg/s
Gabarito
- 1. Q = 24,4 kW
- 2. Q = 341,6 kW
- 3. tout = 45,57 °C
- 4. tout = 48,42 °C
- 5. ṁc = 1,479 kg/s
- 6. ṁc = 0,8541 kg/s
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