El caudal de vapor que se necesita es 0, 047 kg / sExplicación : Para resolver este ejercicio es necesario realizara un diagrama del sistema (ver imagen adjunta), se realiza un volumen de control globalVC, en este se puede observar como el calor que genera el vapor (Qvapor), una parte sale al ambiente (Qamb) y la otra entra al medio nutriente (Qmedio), por lo tanto : Qvapor = Qamb + QmedioQvapor, es el calor generado por el vapor, es un calor latente de vaporización ya que no existe una variación en la temperatura y viene dado por la ecuación : Qvapor = m * ΔhfgDonde mv = caudal del vaporΔhfg = 2114 kJ / kg, representa la entalpía de vaporización.
Qamb = 0, 22 kW o kJ / s, este es el calor que sale hacia el ambiente, calor que se pierde hacia alrededor.
Qmedio, este es un calor sensible, ya que existe un cambio de temperatura, y viene por la ecuación : Qmedio = mm * Cp * ΔT = mm * Cp * (Tf - Ti)Donde mm = 3250 kg / h, caudal del medio, es necesario llevar de kg / h a kg / s, se sabe que 1h tiene 3600 smm = 3250 kg / h * (1h / 3600s) mm = 0, 9028 kg / sCp = 0.
9 cal / g.
°C, capacidad calorífica del medio, es necesario llevar de cal / g ºC a kJ / kg ºCSe sabe que 1000 cal equivale a 4, 184 kJ y 1kg equivale a 1000 g.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=Cp%20%3D%200%2C9%20%5Cfrac%7Bcal%7D%7Bg%20C%7D%20%2A%20%5Cfrac%7B4%2C184%20kJ%7D%7B1000cal%7D%2A%5Cfrac%7B1000g%7D%7B1kg%7D" />Cp = 3, 7656 kJ / kg ºCTf = 44 ºC, Temperatura final del medio.
Ti = 15 ºC, Temperatura inicial del medio.
Se calcula Qmedio : Qmedio = mm * Cp * (Tf - Ti) = 0, 9028 kg / s * 3, 7656 kJ / kg ºC * (44ºC - 15ºC)Qmedio = 98, 5879 kJ / sSe sustituyen Qamb y Qmedio en la ecuación : mv * Δhfg = 0, 22 kJ / s + 98, 5879 kJ / sSe despeja mvmv = (0, 22 kJ / s + 98, 5879 kJ / s) / (Δhfg)Se sustituyen los valores en la unidades correspondientesmv = (0, 22 kJ / s + 98, 5879 kJ / s) / (2114 kJ / kg)mv = 0, 047 kg / sEl caudal de vapor que se necesita es 0, 047 kg / s.
