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.

Nova lista de exercíciosPratique on-line com dicas

Para professores: pode imprimir, copiar e usar em aula gratuitamente. Cada nova folha tem novos valores e o seu próprio gabarito. Agradecemos um link para o ExamProblems na página da sua disciplina.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
comprimentoT95 °C75 °C30 °C70 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Em um trocador de calor de correntes paralelas o fluido quente esfria de 95 para 75 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 70 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 95 → 75 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT95 °C40 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 95 para 40 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 35 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 95 → 40 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT110 °C90 °C50 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 180 kW. Sua área de troca térmica é 25 m². O fluido quente esfria de 110 para 90 °C e o fluido frio aquece de 20 para 50 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.

Q̇ = 180 kWA = 25 m²Th: 110 → 90 °CTc: 20 → 50 °C
U = W/(m²·K)
4.Média
comprimentoT110 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂vapor condensando

Em um condensador, vapor condensa a 110 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 30 para 45 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 2000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 45 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Difícil
comprimentoT170 °C80 °C59,52 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 170 para 80 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Com U = 1000 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT155 °C65 °C65,22 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 155 para 65 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 20 °C. Com U = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 65 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 23,39 K
  2. 2. ΔTlm = 32,46 K
  3. 3. U = 111 W/(m²·K)
  4. 4. A = 0,8679 m²
  5. 5. A = 2,334 m²
  6. 6. A = 8,745 m²

Soluções completas passo a passo: pratique este tópico em examproblems.com.