Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas

Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

Nova lista de exercíciosPratique on-line com dicas

Para professores: pode imprimir, copiar e usar em aula gratuitamente. Cada nova folha tem novos valores e o seu próprio gabarito. Agradecemos um link para o ExamProblems na página da sua disciplina.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
comprimentoT105 °C85 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 105 para 85 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 50 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 105 → 85 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT80 °C65 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 80 para 65 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 35 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 80 → 65 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT180 °C75 °C125 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 420 kW. O fluido quente esfria de 180 para 75 °C e o fluido frio aquece de 25 para 125 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 420 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 75 °CTc: 25 → 125 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT110 °C40 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 60 kW. O fluido quente esfria de 110 para 40 °C e o fluido frio aquece de 20 para 75 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 60 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 40 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT100 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂vapor condensando

Vapor condensa a 100 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 3 m² e U = 2000 W/(m²·K). Água de resfriamento (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 20 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.

Ts = 100 °CA = 3 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Difícil
comprimentoT105 °C85 °C55,14 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 105 para 85 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 0,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °C. Com U = 200 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 85 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 57,46 K
  2. 2. ΔTlm = 42,45 K
  3. 3. A = 16,01 m²
  4. 4. A = 11,19 m²
  5. 5. Tc,out = 80,96 °C
  6. 6. A = 5,751 m²

Soluções completas passo a passo: pratique este tópico em examproblems.com.