Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 12 m² e coeficiente global de transferência de calor de 300 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 105 para 60 °C e o fluido frio aquece de 30 para 40 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.
Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas
Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 180 para 125 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 125 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 140 kW. O fluido quente esfria de 90 para 65 °C e o fluido frio aquece de 30 para 80 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,88, e U = 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Em um condensador, vapor condensa a 130 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 25 para 55 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 3500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 115 para 60 °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 = 200 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.
Óleo quente (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 165 para 125 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 2 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 20 °C. Com U = 800 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.
Gabarito
- 1. Q̇ = 163 kW
- 2. ΔTlm = 77,32 K
- 3. A = 39,86 m²
- 4. A = 0,4018 m²
- 5. A = 39,34 m²
- 6. A = 1,483 m²
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