Aula Balanço de Energia

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Ministério da Educação 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Campus Medianeira 
Fundamentos da Engenharia de Alimentos (FEA)
Introdução a Engenharia de Processos (IEP)
Aula 12 - Exercícios
Profa. Dra. Kátia S. Andrade
Exemplo 1. Determine o calor que deve ser fornecido ao
sistema para evaporar 10000 m³/h de H2O conforme figura.
Considere que a água evapora isotermicamente (T constante) e
isobaricamente (P constante).
Exemplo 2. Balanço de energia em uma turbina.
Vapor a 10 bar (absoluta), com 190 °C de
superaquecimento, alimenta uma turbina com uma vazão ሶ𝑚 =
2000
𝑘𝑔
ℎ
. A operação da turbina é adiabática, e o efluente é
vapor saturado a 1 bar. Calcule o trabalho exercido pela turbina
em kW, desprezando as variações nas energias cinética e
potencial.
Resumo para procedimento de 
balanço de energia:
Fluxograma apropriadamente desenhado e rotulado é
essencial para a solução eficiente de problemas de balanço de
energia.
Na hora de rotular o diagrama, assegure-se de incluir
toda a informação necessária para determinar a entalpia
específica de cada componente de uma corrente, incluindo as
temperaturas e pressões conhecidas.
Indique o estado de agregação dos componentes, ex.
H2Olíquido, H2Osólido, H2Ovapor.
Resumo para procedimento de 
balanço de energia:
ሶ𝑚 = 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜/𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑚á𝑠𝑠𝑖𝑐𝑎
𝑘𝑔
𝑠
ሶ𝑉 = 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜/𝑣𝑎𝑧ã𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎
𝑚3
𝑠
ሶ𝑉 = ሶ𝑚 ∙ ෠𝑉(𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜
= 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑚á𝑠𝑠𝑖𝑐𝑜 ∙ 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜)
𝑂𝑈 (𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜
= 𝑡𝑎𝑥𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑥𝑜 𝑚á𝑠𝑠𝑖𝑐𝑜 ∙ 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜)
Balanço de energia em um processo de
um componente
Exemplo 3. Duas correntes de água se misturam para formar a alimentação
de uma caldeira. Os dados do processo são os seguintes:
O vapor sai da caldeira através de uma tubulação de 6 cm de DI. Calcule o
calor de entrada requerido pela caldeira em kJ/min, se o vapor que sai dela
está saturado na pressão da mesma. Despreze as energias cinéticas das
correntes de entrada.