Num determinado equipamento industrial, um liquido de calor especifico de 0,45 cal/g. °C, entra a 18 °C e sai a 72 °C. Se a vazão desse liquido no equipamento é de 50L/min, sabendo que sua massa especifica é 840kg/m³. Determine a potência térmica, em kcal/min:
Soluções para a tarefa
P ≈ 1 021 kcal/min.
Explicação:
É uma tarefa relativamente simples, só devemos ter alguns cuidados com unidades de medida e conversão.
Primeiro sabemos que a equação para a quantidade de calor Q de um sistema é dada por:
Q = m.c.ΔT (1).
Nesse caso não possuímos o valor da massa desse líquido. Sabemos também que a massa m pode ser encontrada pela relação:
m = ρ.V (2).
Podemos utilizar também o conceito de Vazão H para facilitar nossas contas:
H = V/t (3).
Se substituirmos (3) em (2), teremos:
m = ρ.H.t (4).
Agora substituindo (4) em (1), vamos obter:
Q = ρ.H.t.c.ΔT
passando a grandeza t do tempo para o outro lado da igualdade,
Q/t = ρ.H.c.ΔT
A potência é dada por P = Energia/tempo. Nessa caso o calor Q é energia assim podemos fazer
P = Q/t
logo,
P = ρ.H.c.ΔT (5).
Agora podemos substituir os dados na equação (5), com as unidades devidamente convertidas para o sistema SI. Portanto:
P = ρ.H.c.ΔT
P = (0,84 g/cm³)(50000 cm³/min)(0,45 cal/g)(72 °C - 18 °C)
P = 1 020 600 cal/min.
P ≈ 1 021 kcal/min.