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
comprimentoT130 °C100 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 2,5 m² e coeficiente global de transferência de calor de 1000 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 130 para 100 °C e o fluido frio aquece de 15 para 90 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.

A = 2,5 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 100 °CTc: 15 → 90 °C
Q̇ = kW
2.Fácil
comprimentoT90 °C50 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 90 para 50 °C enquanto o fluido frio aquece de 15 para 30 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 90 → 50 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT135 °C55 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 140 kW. O fluido quente esfria de 135 para 55 °C e o fluido frio aquece de 10 para 80 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 140 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 55 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT135 °C95 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 50 kW. Sua área de troca térmica é 6 m². O fluido quente esfria de 135 para 95 °C e o fluido frio aquece de 15 para 75 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.

Q̇ = 50 kWA = 6 m²Th: 135 → 95 °CTc: 15 → 75 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
comprimentoT125 °C50 °C66,27 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 125 para 50 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °C. Com U = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT140 °C45 °C24,47 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 140 para 45 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Com U = 800 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. Q̇ = 149,2 kW
  2. 2. ΔTlm = 46,38 K
  3. 3. A = 2,809 m²
  4. 4. U = 119,9 W/(m²·K)
  5. 5. A = 13,1 m²
  6. 6. A = 2,34 m²

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