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
comprimentoT175 °C50 °C140 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 175 para 50 °C enquanto o fluido frio aquece de 10 para 140 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 175 → 50 °CTc: 10 → 140 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT105 °C40 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 105 para 40 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 35 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 105 → 40 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT165 °C95 °C145 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 390 kW. O fluido quente esfria de 165 para 95 °C e o fluido frio aquece de 10 para 145 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,92, e U = 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 390 kWF = 0,92U = 200 W/(m²·K)Th: 165 → 95 °CTc: 10 → 145 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT145 °C35 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 240 kW. O fluido quente esfria de 145 para 35 °C e o fluido frio aquece de 15 para 80 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 800 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 240 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 145 → 35 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT105 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂vapor condensando

Vapor condensa a 105 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 1,5 m² e U = 3000 W/(m²·K). Água de resfriamento (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 15 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.

Ts = 105 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Difícil
comprimentoT170 °C95 °C52,68 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 170 para 95 °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 = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 95 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 37,44 K
  2. 2. ΔTlm = 35,7 K
  3. 3. A = 47,18 m²
  4. 4. A = 7,858 m²
  5. 5. Tc,out = 42,14 °C
  6. 6. A = 1,616 m²

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