Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 2 m² e coeficiente global de transferência de calor de 800 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 175 para 135 °C e o fluido frio aquece de 20 para 165 °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 105 °C enquanto o fluido frio aquece de 15 para 75 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
Um trocador de calor de correntes paralelas transfere 410 kW. Sua área de troca térmica é 12 m². O fluido quente esfria de 80 para 55 °C e o fluido frio aquece de 10 para 45 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.
Em um condensador, vapor condensa a 120 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 20 para 100 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Vapor condensa a 140 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 6 m² e U = 2000 W/(m²·K). Água de resfriamento (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 10 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Em um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente, óleo quente (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 145 para 75 °C. Água (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 15 °C. O tubo interno tem diâmetro de 50 mm, e U = 200 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.
Gabarito
- 1. Q̇ = 68,79 kW
- 2. ΔTlm = 97,31 K
- 3. U = 1108 W/(m²·K)
- 4. A = 8,97 m²
- 5. Tc,out = 132,6 °C
- 6. L = 49,84 m
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