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
comprimentoT80 °C50 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 80 para 50 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 55 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT110 °C55 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 110 para 55 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 95 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 110 → 55 °CTc: 30 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT115 °C90 °C10 °C55 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor de correntes paralelas transfere 310 kW. Sua área de troca térmica é 2 m². O fluido quente esfria de 115 para 90 °C e o fluido frio aquece de 10 para 55 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.

Q̇ = 310 kWA = 2 m²Th: 115 → 90 °CTc: 10 → 55 °C
U = W/(m²·K)
4.Média
comprimentoT115 °C50 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 320 kW. O fluido quente esfria de 115 para 50 °C e o fluido frio aquece de 30 para 55 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 300 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 320 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 50 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT175 °C75 °C84,81 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 175 para 75 °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 = 300 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT135 °C35 °C89,74 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 135 para 35 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Com U = 200 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 35 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 27,42 K
  2. 2. ΔTlm = 19,58 K
  3. 3. U = 2433 W/(m²·K)
  4. 4. A = 29,3 m²
  5. 5. A = 24,46 m²
  6. 6. A = 73,25 m²

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