Question

Um reator nuclear instalado às margens de um rio dissipa nas águas deste a potência de 2 · 10⁹ J/s. Sabendo que a densidade da água é dada por 10³ kg/m³ e o calor específico é 4.180 J/kg°C, calcule a vazão mínima da água do rio em m³/s através do reator, para que a temperatura da água não suba mais do que 10° C.

Reposta: 47,8 m³/s PRECISO DOS CÁLCULOS :D

Answer 1

Apesar de você ter apresentado o gabarito, acredito que nele conste um erro, resolvi a questão 2 vezes e a mesma apresentou como resultado:   1,6×$10^{4}$ kg/s

Resolvendo Passo a Passo:

Temos as seguintes informações

n⇒rendimento.

n= 0,33

P.tot⇒potência total=10³ MW/s=10^9 W/s

P.util⇒potência útil

Partindo para o cálculo:

Calor específico água:

C.esp = 1cal÷gºC

=4180 J÷kgºC

Calculando a temperatura:

T2-T1= 10ºC

Calculando a vazão:

1°Passo: Achar a potência usada na eletricidade, para isso realizamos o cálculo:

n= P.util÷P.tot

⇒ P.util=0,33×$10^{9}$ W/s

2°Passo:  Se 67% é utilizado para na produção/manutenção de calor, então  Pd=0,67×$10^{9}$ W/s , então realizamos o cálculo:

Q=mc(T2-T1)

⇒Q÷t=mc(T2-T1)÷t

⇒Q÷t=(m÷t) c (T2-T1)

⇒Pd=zc(T2-T1)

⇒z=Pd÷c(T2-t1)=

0,67×$10^{9}$÷(4180×10)=

6700×$10^{9}$÷418

=1,6×$10^{4}$ kg/s

Resultado da vazão: 1,6×$10^{4}$ kg/s