Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 4 m² e coeficiente global de transferência de calor de 800 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 85 para 40 °C e o fluido frio aquece de 20 para 35 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.
Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas
Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 125 para 100 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 90 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
Em um condensador, vapor condensa a 105 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 20 para 80 °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 130 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 20 para 60 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 170 para 40 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Com U = 1500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.
Vapor condensa a 105 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 5 m² e U = 1500 W/(m²·K). Água de resfriamento (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 30 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Gabarito
- 1. Q̇ = 104,8 kW
- 2. ΔTlm = 52,48 K
- 3. A = 2,558 m²
- 4. A = 0,6298 m²
- 5. A = 22,56 m²
- 6. Tc,out = 63,76 °C
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