Em um trocador de calor de correntes paralelas o fluido quente esfria de 150 para 135 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 45 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas
Óleo quente (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 160 para 120 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. Nenhum calor é perdido para o ambiente. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Um trocador de calor em contracorrente transfere 60 kW. Sua área de troca térmica é 4 m². O fluido quente esfria de 175 para 70 °C e o fluido frio aquece de 30 para 75 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.
Um trocador de calor em contracorrente transfere 420 kW. O fluido quente esfria de 115 para 50 °C e o fluido frio aquece de 20 para 90 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Vapor condensa a 100 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 4 m² e U = 1500 W/(m²·K). Água de resfriamento (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 10 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Em um trocador de calor de tubo duplo de correntes paralelas, óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 130 para 85 °C. Água (0,2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 15 °C. O tubo interno tem diâmetro de 25 mm, e U = 200 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.
Gabarito
- 1. ΔTlm = 108,8 K
- 2. Tc,out = 41 °C
- 3. U = 229,1 W/(m²·K)
- 4. A = 76,58 m²
- 5. Tc,out = 65,43 °C
- 6. L = 81,77 m
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