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

Em um trocador de calor, 0,5 kg/s de mistura de glicol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) são aquecidos de 40 para 75 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.

ṁ = 0,5 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 40 → 75 °C
Q̇ = kW
2.Fácil
comprimentoT90 °C70 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 90 para 70 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 70 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 90 → 70 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT180 °C55 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 740 kW. O fluido quente esfria de 180 para 55 °C e o fluido frio aquece de 25 para 60 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,95, e U = 800 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 740 kWF = 0,95U = 800 W/(m²·K)Th: 180 → 55 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT90 °C45 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 330 kW. O fluido quente esfria de 90 para 45 °C e o fluido frio aquece de 10 para 20 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 300 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 330 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 90 → 45 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT105 °C40 °C41,77 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 105 para 40 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 20 °C. Com U = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 40 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT105 °C80 °C54,9 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 105 para 80 °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 = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. Q̇ = 63 kW
  2. 2. ΔTlm = 28,85 K
  3. 3. A = 15 m²
  4. 4. A = 21,78 m²
  5. 5. A = 14,54 m²
  6. 6. A = 4,761 m²

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