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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
comprimentoT85 °C30 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 85 para 30 °C enquanto o fluido frio aquece de 10 para 40 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 85 → 30 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT150 °C55 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 150 para 55 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 60 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 150 → 55 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT160 °C120 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 150 kW. O fluido quente esfria de 160 para 120 °C e o fluido frio aquece de 30 para 95 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 150 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT95 °C30 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 60 kW. O fluido quente esfria de 95 para 30 °C e o fluido frio aquece de 15 para 45 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 60 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 30 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT110 °C85 °C29,59 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 110 para 85 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1,5 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 85 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT105 °C70 °C50,93 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) esfria de 105 para 70 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 0,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. Com U = 800 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 30,83 K
  2. 2. ΔTlm = 54,61 K
  3. 3. A = 3,905 m²
  4. 4. A = 1,376 m²
  5. 5. A = 0,8248 m²
  6. 6. A = 1,172 m²

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