02) Em um processo de operação é necessário dispor de uma vazão de 5,4 litros/s de água quente a 60 ºC, sendo captada de um reservatório a temperat...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da conservação de energia: Q = m * Cp * deltaT Onde: Q = quantidade de calor transferida (em Watts) m = massa do fluido (em kg/s) Cp = calor específico do fluido (em KJ/kg.K) deltaT = variação de temperatura (em K) Primeiro, precisamos calcular a quantidade de calor necessária para aquecer a água: Q_agua = m_agua * Cp_agua * deltaT_agua Onde: m_agua = 5,4 kg/s (dado no enunciado) Cp_agua = 4,18 KJ/kg.K (calor específico da água) deltaT_agua = (60 - 18) = 42 ºC Substituindo os valores, temos: Q_agua = 5,4 * 4,18 * 42 = 971,352 W Agora, podemos calcular a vazão de óleo necessária para transferir essa quantidade de calor: Q_agua = Q_oleo Onde: Q_oleo = m_oleo * Cp_oleo * deltaT_oleo Sabemos que a temperatura de entrada do óleo é de 90 ºC e que a temperatura de saída não pode exceder 40 ºC. Portanto, a variação de temperatura será: deltaT_oleo = (90 - 40) = 50 ºC Substituindo os valores, temos: 971,352 = m_oleo * 1,960 * 50 m_oleo = 9,68 kg/s Portanto, a vazão de óleo necessária para aquecer a água é de 9,68 kg/s.