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

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 175 para 140 °C enquanto o fluido frio aquece de 15 para 60 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔT_lm.

Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 8 m² e coeficiente global de transferência de calor de 500 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 90 para 75 °C e o fluido frio aquece de 30 para 50 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.

Em um condensador, vapor condensa a 110 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (4 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 15 para 75 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Em um condensador, vapor condensa a 100 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 10 para 80 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 2000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Em um trocador de calor de tubo duplo de correntes paralelas, óleo quente (0,3 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 130 para 65 °C. Água (1,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 15 °C. O tubo interno tem diâmetro de 50 mm, e U = 400 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.

Em um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente, óleo quente (0,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 120 para 50 °C. Água (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 20 °C. O tubo interno tem diâmetro de 40 mm, e U = 500 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.