BME Ejemplo 2
A un calentador entran 1000 kg de aire/min a 24° C y 5 psig. El medio de calefacción es vapor saturado, el cual se carga a razón de 1 kg/min a 5 psig. El vapor se condensa y sale a través de una trampa de vapor. El calentador está lo suficientemente bien aislado para que las pérdidas por radiación sean despreciables. Calcúlese la temperatura de salida del aire. Considérese la capacidad calorífica del aire constante e igual a 0,24 kcal/(kg °C). La presión atmosférica es 1 atm.
ESQUEMA:
El balance de energía puede plantearse así, en este caso:
Calor cedido por el vapor = calor ganado por el aire
El calor de vaporización para las condiciones dadas del medio calefactor se puede determinar mediante interpolación en las tablas de propiedades termodinámicas del vapor de agua:
El símbolo hfg es empleado en varias tablas de propiedades termodinámicas del vapor de agua para denotar el calor de vaporización, es decir, la diferencia entre las entalpias del vapor y del líquido: hg – hf
Reemplazando en la ecuación del balance de energía:
Resolviendo se obtiene que T=26.23 °C
Balance de masa y energía en procesos de combustión 