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
comprimentoT85 °C60 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 85 para 60 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 35 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 85 → 60 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT115 °C95 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 115 para 95 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 70 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 115 → 95 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT145 °C115 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 550 kW. O fluido quente esfria de 145 para 115 °C e o fluido frio aquece de 25 para 60 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,85, e U = 1000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 550 kWF = 0,85U = 1000 W/(m²·K)Th: 145 → 115 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT150 °C100 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor de correntes paralelas transfere 290 kW. Sua área de troca térmica é 15 m². O fluido quente esfria de 150 para 100 °C e o fluido frio aquece de 25 para 55 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.

Q̇ = 290 kWA = 15 m²Th: 150 → 100 °CTc: 25 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
comprimentoT105 °C80 °C44,9 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 105 para 80 °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 = 200 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT175 °C95 °C78,8 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 175 para 95 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Com U = 300 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 95 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 42,06 K
  2. 2. ΔTlm = 56,58 K
  3. 3. A = 7,397 m²
  4. 4. U = 246,9 W/(m²·K)
  5. 5. A = 9,997 m²
  6. 6. A = 15,18 m²

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