Uma caldeira é alimentada com água a 80 °C a 7 atm e deve produzir 2000 kg por hora de vapor saturado a 160 °C e pressão de 6 atm. Sabendo que a ág...

Vamos analisar cada afirmativa: I. A vazão de água que alimenta a caldeira é de 2 m³ por hora. Para calcular a vazão de água, é necessário considerar a densidade da água. Como a densidade da água é 1000 kg/m³ e a caldeira deve produzir 2000 kg/h de vapor, a vazão de água necessária é de 2 m³/h. Portanto, a afirmativa I está correta. II. A temperatura de saturação do vapor a 6 atm é de aproximadamente 353 K. Para verificar a temperatura de saturação do vapor a 6 atm, é necessário consultar tabelas de vapor saturado. A temperatura de saturação do vapor a 6 atm é de aproximadamente 160 °C, que corresponde a 433 K. Portanto, a afirmativa II está incorreta. III. A água recebe 187 kW de calor sensível para ser aquecida até o ponto de líquido saturado. Para calcular o calor sensível necessário para aquecer a água até o ponto de líquido saturado, é preciso considerar a capacidade calorífica da água. A fórmula para o cálculo do calor sensível é Q = m * c * ΔT, onde m é a massa, c é a capacidade calorífica e ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores fornecidos, obtemos Q = 2000 kg * 4,2 kJ/kg.K * (160 °C - 80 °C) = 168000 kJ = 168 kW. Portanto, a afirmativa III está incorreta. IV. A água recebe 1158 kW de calor latente para ser aquecida do ponto de líquido saturado até o ponto de vapor saturado. Para calcular o calor latente necessário para vaporizar a água, é preciso considerar o calor latente de vaporização. A fórmula para o cálculo do calor latente é Q = m * h, onde m é a massa e h é o calor latente. Substituindo os valores fornecidos, obtemos Q = 2000 kg * 2260 kJ/kg = 4520000 kJ = 4520 kW. Portanto, a afirmativa IV está correta. V. A taxa de calor fornecido pela caldeira é de aproximadamente 1345 kW. Para calcular a taxa de calor fornecido pela caldeira, é necessário considerar a soma do calor sensível e do calor latente. Somando os valores calculados anteriormente, obtemos 168 kW + 4520 kW = 4688 kW. Portanto, a afirmativa V está incorreta. Com base nas análises, a única alternativa que contém todas as afirmativas corretas é: I, II e IV, apenas.