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
comprimentoT115 °C60 °C?10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 115 para 60 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 0,8 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Nenhum calor é perdido para o ambiente. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 60 °Cṁc = 0,8 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.Fácil
comprimentoT140 °C80 °C130 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 140 para 80 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 130 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 140 → 80 °CTc: 25 → 130 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT100 °C85 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 280 kW. O fluido quente esfria de 100 para 85 °C e o fluido frio aquece de 30 para 80 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 300 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 280 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 100 → 85 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT160 °C135 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 350 kW. O fluido quente esfria de 160 para 135 °C e o fluido frio aquece de 10 para 65 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 350 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 135 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT120 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂vapor condensando

Vapor condensa a 120 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 2 m² e U = 3000 W/(m²·K). Água de resfriamento (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 25 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.

Ts = 120 °CA = 2 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Difícil
comprimentoT120 °C70 °C37,56 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 120 para 70 °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 = 1000 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. Tc,out = 44,54 °C
  2. 2. ΔTlm = 26,4 K
  3. 3. A = 26,98 m²
  4. 4. A = 6,404 m²
  5. 5. Tc,out = 61,13 °C
  6. 6. A = 0,8489 m²

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