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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
comprimentoT135 °C100 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 135 para 100 °C enquanto o fluido frio aquece de 15 para 70 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 135 → 100 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT95 °C45 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 95 para 45 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 60 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 95 → 45 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT115 °C65 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor em correntes paralelas transfere 190 kW. O fluido quente esfria de 115 para 65 °C e o fluido frio aquece de 15 para 30 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 190 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 115 → 65 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT90 °C75 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor em correntes paralelas transfere 310 kW. O fluido quente esfria de 90 para 75 °C e o fluido frio aquece de 20 para 40 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 310 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT80 °C45 °C13,49 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 80 para 45 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Com U = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT175 °C155 °C48,92 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 175 para 155 °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 = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 155 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 74,55 K
  2. 2. ΔTlm = 23,6 K
  3. 3. A = 2,046 m²
  4. 4. A = 6,139 m²
  5. 5. A = 1,783 m²
  6. 6. A = 0,7811 m²

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