Uma corrente de água com vazão de 2 kg/s é aquecida de 20 °C até 90 °C. Encontre a carga térmica Q.
Lista de exercícios de Balanço de energia com respostas
1.Fácil
ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 20 °CTout = 90 °C
Q = kW
2.Fácil
Uma corrente de água com vazão de 1 kg/s é aquecida de 30 °C até 80 °C. Encontre a carga térmica Q.
ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 30 °CTout = 80 °C
Q = kW
3.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 = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 15 °C
tout = °C
4.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 = 0,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 150 → 70 °Cṁc = 3 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 140 → 110 °Ct: 30 → 60 °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 10% do calor liberado pela corrente quente. Encontre a vazão de água ṁc necessária.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 70 °Ct: 10 → 25 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)perda = 10 %
ṁc = kg/s
Gabarito
- 1. Q = 585,2 kW
- 2. Q = 209 kW
- 3. tout = 85,33 °C
- 4. tout = 37,78 °C
- 5. ṁc = 0,2773 kg/s
- 6. ṁc = 0,9043 kg/s
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