Descreva, representando com equações e balanços de energia e massa, como a recuperação do calor latente em um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Realizar previsões, avaliar intervenções e/ou construir protótipos de sistemas térmicos que visem à sustentabilidade, considerando sua composição e os efeitos das variáveis termodinâmicas sobre seu funcionamento, considerando também o uso de tecnologias digitais que auxiliem no cálculo de estimativas e no apoio à construção dos protótipos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Descreva, representando com equações e balanços de energia e massa, como a recuperação do calor latente em um condensador de caldeira pode reduzir o consumo energético e as emissões. Indique variáveis a medir e como estimar a energia recuperável por unidade de massa de vapor condensado.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
apresentar balanço de massa: m_vapor = m_condensado. Balanço de energia: Q_rec = m_cond·?Hvap (kJ); se pré-aquecer água de alimentação, reduzirá Q_entrada em caldeira. Incluir equações adicionais para variação de temperatura sensível: Q_sens = m·Cp·(T_saida-T_entrada). Medidas necessárias: vazão mássica do vapor (kg·s?¹), temperatura e pressão do vapor, temperatura da água pré-aquecida, pressão de condensação (para ?Hvap correto). Estimar eficiência recuperável: ?_rec = Q_rec recuperado / Q_total da caldeira; considerar perdas (perdas de troca térmica a). Discutir impactos ambientais: menor consumo de combustível e menores emissões de CO2; avaliar viabilidade técnica e econômica comparando redução de combustível com custo do trocador. Concluir relacionando Q = m·?H com sustentabilidade do processo.
Explicação
A resposta apresenta de forma clara os balanços de massa e energia, fundamentais para entender a recuperação de calor em um condensador. As variáveis a serem medidas são essenciais para calcular a eficiência do sistema e a energia recuperável, permitindo uma análise precisa do impacto na redução do consumo energético e das emissões. A discussão sobre viabilidade técnica e econômica complementa a análise, mostrando a relação entre eficiência energética e sustentabilidade.
Raio-X da questão
recuperação de calor latente
avaliacao
calor latente · balanço de energia
Revisar os princípios de termodinâmica e balanços de energia.
O aluno pode descrever o processo de condensação sem relacionar adequadamente a recuperação de calor latente com a redução do consumo energético.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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