Resolução de Problemas de Termodinâmica - UFPB - Análise de Audição, Misturas Gasosas e Processos de Aquecimento

UFPB Aluno Daniel Gonçalves Barbosa de Voroncelos Professor Bruno Quiroga Matrícula 20190169132 3 Audição 1 Temos que CH4 1 φ1 06 T 21C C2H6 2 φ2 03 P 1 bar 100 kPa C3H8 3 φ3 01 ṁ 55 kghr 000153 kgs Determinação das propriedades a partir da tabela A5 M1 MCH4 1604 gmol R1 051835 kJkgK M2 MC2H6 3007 gmol R2 02765 kJkgK M3 MC3H8 44094 gmol R3 018855 kJkgK Massa molar da mistura M i13 Yi Mi 06 1604 03 3007 01 44094 M 9624 9021 4409 23054 gmol Frações mássicas c1 Y1 M1 M 06 1604 23054 0417 c2 Y2 M2 M 03 3007 23054 0392 c3 Y3 M3 M 01 44094 23054 c3 0191 Constante de gás da mistura R i13 ci Ri 0417 051835 0392 02765 0191 018855 R 02161 01084 0036 03605 kJkgK Temos ṔV ṁRT V ṁRT Ṕ 000153 03605 29415 100 1622 x 103 m³s 3 1 C2H6 15a O2376 N2 3 H2O 2 CO2 N2 a 34 215 2333 1 C2H6 35 O2 376 N2 3 H2O 2 CO2 1316 N2 Pela tabela A10 temos Ĥf C2H6 84740 kJkmol Ĥf H2O 241826 kJkmol Ĥf CO2 393522 kJkmol Ĥf O2 0 Ĥf N2 0 Da tabela A9 temos T1 1000 K ΔĥCO2 33397 kJkmol ΔĥH20 26000 kJkmol Δĥ N2 21463 kJkmol Calculando a transferencia de calor temos Hp 2 ĥCO2 ΔĥCO2 3 ĥH20 ΔĥCO2 1316 Δĥ N2 Hp 2 393522 33397 3 241826 26000 1316 21463 Hp 720250 647478 28243308 Hp 108527492 kJkmol Tabela A9 T500k ΔĥH2 5911 kJ Δho2 6086 kJkmol Hr 1 ĥC2H6 35 Δho2 1316 ΔĥH2 Hr 84740 35 6086 1316 5911 Hr 84740 21302 7778876 1434976 kJkmol Assim teremos Qv Hp Hr 108527492 1434976 109962468 kJkmol 2 Processo de Aquecimento e Umidificação Tbs3 26C φ3 50 Água líquida Aquecida Tbs2 25C Tbs1 10C φ1 40 Saída Entrada V 50 m³min 0833 m³s W1 W2 Considerações Equação da continuidade e 1º loi para Regime permanente variação da Ec e Ep desprezível Vc 1 a 3 Equação da continuidade para a agua ma1 ma3 ma W1ma1 m1 W3ma Eq 1º Lei para o processo de aquecimento Q ma h2 h1 Da carta psicrométrica wS W TbsΦ Tbs1 Φ1 0003 h2 hTbsΦ Tbs1 Φ1 178 kJ kg v1 V TbsΦ Tbs1Φ1 0805 m³ kg Fluxo mássico de ar seco ma Q1 08333 1035 Kg s V1 0805 Pela carta psicrométrica w1 w2 h2 hTBSΦ Tbs1 w2 328 kJ kg Na saída Tbs3 26 C e Φ3 50 W3 WTBSΦ Tbs3 Φ3 00109 h3 hTBSΦ Tbs3 Φ3 53 3 kJ kg Logo W1 ma m1 W3 ma 00031035 m1 001091035 m1 001128 00031 00082 kgs h1 t25 C 10487 kJ kg Logo Q ma h2 h1 1035 328 178 15525 kW ASHRAE Psychrometric Chart No 1 Normal Temperature Barometric Pressure 101325 kPa 1992 American Society of Heating Refrigerating and AirConditioning Engineers Inc Entalpia kJ por kg de ar seco Unidade absoluta de vapor kg de agua por kg de ar seco Volume m³ por kg de ar seco temperatura de bulbo úmido C umidade relativa Temperatura de bulbo seco C