(6) Deseja–se aquecer uma corrente de reagentes previamente à sua entrada em um reator, cuja vazão mássica é de 1 kg/s e temperatura T1 = 25ºC. Pro...

Para calcular a temperatura da corrente na saída do sistema A, podemos usar a equação da conservação de energia: Q = m * Cp * (T2 - T1) Onde: Q é a quantidade de calor fornecida ao sistema (potência das resistências elétricas), m é a vazão mássica da corrente (1 kg/s), Cp é o calor específico da mistura de reagentes (4000 J/(kg·K)), T1 é a temperatura inicial da corrente (25ºC) e T2 é a temperatura final da corrente (que queremos calcular). Substituindo os valores conhecidos na equação, temos: 10 kW = 1 kg/s * 4000 J/(kg·K) * (T2 - 25ºC) Simplificando a equação, temos: 10,000 W = 4000 J/K * (T2 - 25ºC) Dividindo ambos os lados da equação por 4000 J/K, temos: 2,5 = T2 - 25ºC Somando 25ºC em ambos os lados da equação, temos: T2 = 27,5ºC Portanto, a temperatura da corrente na saída do sistema A será de 27,5ºC. Agora, para calcular a vazão de vapor necessária no sistema B, podemos usar a mesma equação da conservação de energia: Q = m * Cp * (T2 - T1) Onde: Q é a quantidade de calor fornecida ao sistema (calor latente de condensação do vapor), m é a vazão mássica da corrente de vapor (que queremos calcular), Cp é o calor específico da mistura de reagentes (4000 J/(kg·K)), T1 é a temperatura inicial da corrente (25ºC) e T2 é a temperatura final da corrente (27,5ºC). Substituindo os valores conhecidos na equação, temos: Q = m * 2257 J/g * (27,5ºC - 25ºC) Simplificando a equação, temos: Q = m * 2257 J/g * 2,5ºC Dividindo ambos os lados da equação por 2,5ºC, temos: Q / 2,5ºC = m * 2257 J/g Dividindo ambos os lados da equação por 2257 J/g, temos: (Q / 2,5ºC) / 2257 J/g = m Portanto, a vazão de vapor necessária no sistema B será de (Q / 2,5ºC) / 2257 J/g.