Um evaporador de simples efeito está sendo utilizado para
concentrar uma solução cuja vazão mássica de
alimentação (F) no evaporador é de 10 kg/h. Sabe-se que
a entalpia da corrente de alimentação (HF) é igual a 4
kJ/kg. Essa solução de alimentação, inicialmente, contém
10% de sólidos (xF), em massa, e deve ser concentrada
até atingir 20% de sólidos (xL), em massa. Para concentrar
essa solução, está disponível uma corrente de vapor
saturado, cuja entalpia de vaporização (λS) é igual a 2
kJ/kg. Esse vapor deve ser utilizado para aquecer a
solução, de forma que não haja contato direto entre o
vapor de aquecimento e a solução a ser concentrada. O
vapor é alimentado no evaporador como vapor saturado, e
deixa o evaporador na forma de líquido saturado. A
solução, depois de concentrada, é removida do evaporador
através de duas correntes: uma corrente líquida (L), e uma
corrente vapor (V), cujas entalpias são, respectivamente,
iguais a 5 kJ/kg (HL) e 7 kJ/kg (HV). Considerando que o
sólido a ser concentrado é um composto não-volátil, e que
não há troca de calor entre o ambiente externo e o
evaporador, a quantidade de vapor (S) que deve ser
consumido para realizar a evaporação descrita
anteriormente é igual a