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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
comprimentoT165 °C45 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Em um trocador de calor de correntes paralelas o fluido quente esfria de 165 para 45 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 35 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 165 → 45 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Fácil

Em um trocador de calor, 0,8 kg/s de mistura de glicol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) são aquecidos de 15 para 65 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.

ṁ = 0,8 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 15 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Média
comprimentoT160 °C70 °C135 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 120 kW. O fluido quente esfria de 160 para 70 °C e o fluido frio aquece de 30 para 135 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 120 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 70 °CTc: 30 → 135 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT125 °C40 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 220 kW. Sua área de troca térmica é 2,5 m². O fluido quente esfria de 125 para 40 °C e o fluido frio aquece de 10 para 65 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.

Q̇ = 220 kWA = 2,5 m²Th: 125 → 40 °CTc: 10 → 65 °C
U = W/(m²·K)
5.Difícil
comprimentoT90 °C55 °C28,96 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 90 para 55 °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 = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT80 °C55 °C34,98 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 80 para 55 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. Com U = 200 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 49,26 K
  2. 2. Q̇ = 144 kW
  3. 3. A = 3,76 m²
  4. 4. U = 2033 W/(m²·K)
  5. 5. A = 5,859 m²
  6. 6. A = 9,182 m²

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