1. Vapor de agua (que sirve para calentar una biomasa) entra en la
cámara de vapor de agua (que está separada de la biomasa) de un
reactor a 250°C, saturado, y se condensa por completo en la cámara. La
velocidad de pérdida de calor de la cámara de vapor de agua hacia el
entorno es de 2 kJ/s. Los reactivos se colocan en el recipiente a 20°C y
al final del calentamiento el material está a 100°C. Si la carga consiste
en 200 kg de material con una capacidad calorífica media de Cp = 3.26
J/(g)(K), ¿cuántos kilogramos de vapor de agua se necesitan por
kilogramo de carga? La carga permanece en el recipiente de reacción
durante 1 h.
Q=−2kJ
s
Balance de energía :
∆ E=Q+W−∆
[
(
^
H+
^
K+
^
P
)
m
]
Suponiendo que :
∆ E ≠ 0, ∆ K =0,∆ P =0, W=0,m1=m2=m
Reescribiendo ∆ E :
∆ E=∆ U =Q−∆
[
(
^
H
)
m
]
C
p
,
Biomasa
=Constante
∆ U =mBiomasa Cp,Biomasa ∆ T
∆ U =∆ H −∆
(
pV
)
∆ U =∆ H
Biomasa
=200 kg
(
3.26 kJ
kg K
)
(
373−293
)
=52,160 kJ
Q=−2kJ
s
(
3600 s
1h
)
(
1h
)
=−7,200 kJ
250 °C=482 ° F obteniendo por interpolación 737.3 BTU
lb
Q(Perdida)=2kJ
/s
Frontera del
sistema
Biomasa
Vapor de
agua
saturado
250°C
Condesado
saturado
250°C
