Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 6 m² e coeficiente global de transferência de calor de 300 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 145 para 40 °C e o fluido frio aquece de 15 para 75 °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 105 para 85 °C enquanto o fluido frio aquece de 10 para 35 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 480 kW. O fluido quente esfria de 115 para 80 °C e o fluido frio aquece de 20 para 95 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,92, e U = 300 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 15 para 65 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 2500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 95 para 50 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Com U = 300 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.
Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 160 para 140 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 0,5 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.
Gabarito
- 1. Q̇ = 78,67 kW
- 2. ΔTlm = 72,47 K
- 3. A = 47,77 m²
- 4. A = 0,477 m²
- 5. A = 2,971 m²
- 6. A = 0,8884 m²
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