Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 165 para 110 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 2 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Nenhum calor é perdido para o ambiente. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas
Em um trocador de calor, 1,2 kg/s de mistura de glicol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) são resfriados de 75 para 30 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.
Um trocador de calor em correntes paralelas transfere 20 kW. O fluido quente esfria de 165 para 140 °C e o fluido frio aquece de 30 para 50 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Em um condensador, vapor condensa a 105 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 10 para 80 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 2500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 175 para 110 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 2 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.
Em um trocador de calor de tubo duplo de correntes paralelas, óleo quente (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 155 para 80 °C. Água (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 15 °C. O tubo interno tem diâmetro de 25 mm, e U = 250 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.
Gabarito
- 1. Tc,out = 45,26 °C
- 2. Q̇ = 194,4 kW
- 3. A = 0,901 m²
- 4. A = 11,16 m²
- 5. A = 3,062 m²
- 6. L = 17,56 m
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