Lista de exercícios de Balanço de energia com respostas

Lista de exercícios de Balanço de energia grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
Aquecedorágua · 35 °C95 °CQ = ?

Uma corrente de água com vazão de 5 kg/s é aquecida de 35 °C até 95 °C. Encontre a carga térmica Q.

ṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 35 °CTout = 95 °C
Q = kW
2.Fácil
Aquecedoróleo leve · 30 °C70 °CQ = ?

Uma corrente de óleo leve com vazão de 0,8 kg/s é aquecida de 30 °C até 70 °C. Encontre a carga térmica Q.

ṁ = 0,8 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)Tin = 30 °CTout = 70 °C
Q = kW
3.Média
lado quentelado frioetanol · 150 °C100 °Cágua · 25 °Ct = ? °C

etanol quente resfria água em um trocador de calor em contracorrente sem perda de calor. Encontre a temperatura de saída da água tout.

ṁh = 2,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 25 °C
tout = °C
4.Média
lado quentelado frioóleo leve · 180 °C70 °Cágua · 25 °Ct = ? °C

óleo leve quente resfria água em um trocador de calor em contracorrente sem perda de calor. Encontre a temperatura de saída da água tout.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 25 °C
tout = °C
5.Difícil
lado quentelado frioetanol · 170 °C90 °Cágua · 10 °C50 °C · ṁ = ?10% perdido

etanol quente aquece água em um trocador que perde para o ambiente 10% do calor liberado pela corrente quente. Encontre a vazão de água ṁc necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 170 → 90 °Ct: 10 → 50 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)perda = 10 %
ṁc = kg/s
6.Difícil
lado quentelado frioetanol · 120 °C70 °Cágua · 20 °C35 °C · ṁ = ?15% perdido

etanol quente aquece água em um trocador que perde para o ambiente 15% do calor liberado pela corrente quente. Encontre a vazão de água ṁc necessária.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Ct: 20 → 35 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)perda = 15 %
ṁc = kg/s

Gabarito

  1. 1. Q = 1254 kW
  2. 2. Q = 67,2 kW
  3. 3. tout = 73,64 °C
  4. 4. tout = 52,63 °C
  5. 5. ṁc = 0,5254 kg/s
  6. 6. ṁc = 1,654 kg/s

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