Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 105 para 50 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 30 °C. Nenhum calor é perdido para o ambiente. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas
Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 135 para 50 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 100 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
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 25 para 85 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.
Um trocador de calor em contracorrente transfere 160 kW. Sua área de troca térmica é 2 m². O fluido quente esfria de 150 para 55 °C e o fluido frio aquece de 30 para 135 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.
Em um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente, óleo quente (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 95 para 50 °C. Água (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 20 °C. O tubo interno tem diâmetro de 25 mm, e U = 300 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.
Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 90 para 50 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 1,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Com U = 500 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.
Gabarito
- 1. Tc,out = 50,18 °C
- 2. ΔTlm = 32,44 K
- 3. A = 5,565 m²
- 4. U = 4087 W/(m²·K)
- 5. L = 20,59 m
- 6. A = 8,145 m²
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