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
comprimentoT90 °C40 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 90 para 40 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 75 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 90 → 40 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT115 °C40 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 115 para 40 °C enquanto o fluido frio aquece de 10 para 55 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 115 → 40 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT125 °C75 °C75 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 490 kW. O fluido quente esfria de 125 para 75 °C e o fluido frio aquece de 30 para 75 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,8, e U = 800 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 490 kWF = 0,8U = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 75 °CTc: 30 → 75 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT160 °C65 °C130 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 150 kW. O fluido quente esfria de 160 para 65 °C e o fluido frio aquece de 30 para 130 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,85, e U = 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 150 kWF = 0,85U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 65 °CTc: 30 → 130 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT140 °C50 °C?20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente, óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 140 para 50 °C. Água (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 20 °C. O tubo interno tem diâmetro de 40 mm, e U = 500 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 50 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Difícil
comprimentoT150 °C105 °C36,3 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 150 para 105 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 25 °C. Com U = 300 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 105 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 17,38 K
  2. 2. ΔTlm = 43,28 K
  3. 3. A = 16,13 m²
  4. 4. A = 27,2 m²
  5. 5. L = 32,14 m
  6. 6. A = 1,643 m²

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