Exercício de Termodinâmica Básica 86

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.
12,5×0,80 + 20×1,004
4
Ar
.
12,5×0,80×1500 + 20×1,004×290
6.125
eu
.
=
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
= ÿAV = 2500× 2 ×0,005× 0,5 = 12,5 kg/s =ÿV vidro
T3 =
Solução:
eu
= 692,3 K
1 3
Numa fábrica de vidro, uma folha de vidro com 2 m de largura a 1500 K sai dos rolos 
finais que fixam a espessura em 5 mm com uma velocidade de 0,5 m/s. O ar resfriado na 
quantidade de 20 kg/s entra a 17oC por uma fenda de 2 m de largura e flui paralelamente ao 
vidro. Suponha que esta configuração seja muito longa, de modo que o vidro e o ar cheguem 
quase à mesma temperatura (um trocador de calor co-fluido). Qual é a temperatura de saída?
vidro Cvidro ( T3 – T1 ) + m. ar CPa ( T4 – T2 ) = ÿ 
T4 = T3 , Cvidro = 0,80 kJ/kg K, CPa = 1,004 kJ/kg K vidro 
Cvidro T1 + m. airCPa T2 
vidro Cvidro + m. arCPa
.
eu
eu
2
+ m. cabelo aéreo 2 = m. vidrohvidro 3 + m. airhair4 Eq. de energia: m glasshglass 1
.
.
Poderíamos usar a tabela A.7.1 para ar, mas então será tentativa e erro
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= 8,743kg/s1491,33 – 290,43
Cvidro(T1-T3)
h2-h4
= m.
Solução:
= m.
eu
= m.
3
= 12,5
h2-h4 
Vamos verificar o limite e como T é alto, use a tabela A.7.1 para ar.
eu
.
1h1 + m. 4h4 = m. 3h3 + m. 2h2
eu
2
4
Equação de energia: m
h4 = 290,43 kJ/kg, h2 = 1491,33 kJ/kg 
h1-h3
1
.
h2-h4 
0,8 (1500-450)
6.126
=ÿV
Suponha uma configuração semelhante ao problema anterior, mas o ar flui na 
direção oposta do vidro, entra por onde o vidro sai. Quanto fluxo de ar a 17oC é 
necessário para resfriar o vidro a 450 K, assumindo que o ar deve ser pelo menos 
120 K mais frio que o vidro em qualquer local?
= ÿAV = 2500× 2 ×0,005× 0,5 = 12,5 kg/s vidro
= m.
= m.
.
.
T2 ÿ T1 – 120 K = 1380 K h1-
h3.
= m.
eu
Ar
T4 = 290 K e T3 = 450 K
= m.
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
.
24
2
1 1
4 1
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