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
comprimentoT90 °C60 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 90 para 60 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 50 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 90 → 60 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT125 °C105 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Em um trocador de calor de correntes paralelas o fluido quente esfria de 125 para 105 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 60 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 125 → 105 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT130 °C40 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 320 kW. O fluido quente esfria de 130 para 40 °C e o fluido frio aquece de 15 para 50 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 320 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 130 → 40 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT80 °C65 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor em correntes paralelas transfere 270 kW. O fluido quente esfria de 80 para 65 °C e o fluido frio aquece de 10 para 45 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 270 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 80 → 65 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT130 °C110 °C27,34 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 130 para 110 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 20 °C. Com U = 1000 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 110 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT125 °C55 °C66,87 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 125 para 55 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 2 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 = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 34,76 K
  2. 2. ΔTlm = 66,92 K
  3. 3. A = 13,53 m²
  4. 4. A = 4,51 m²
  5. 5. A = 0,9564 m²
  6. 6. A = 16,46 m²

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