Óleo quente (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 120 para 75 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 0,8 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °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 165 para 130 °C enquanto o fluido frio aquece de 15 para 140 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.
Um trocador de calor em contracorrente transfere 390 kW. O fluido quente esfria de 90 para 55 °C e o fluido frio aquece de 30 para 70 °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 de correntes paralelas transfere 400 kW. Sua área de troca térmica é 5 m². O fluido quente esfria de 145 para 130 °C e o fluido frio aquece de 30 para 110 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.
Em um trocador de calor de tubo duplo em contracorrente, óleo quente (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 90 para 60 °C. Água (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 25 °C. O tubo interno tem diâmetro de 25 mm, e U = 150 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.
Vapor condensa a 140 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 4 m² e U = 2000 W/(m²·K). Água de resfriamento (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 20 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.
Gabarito
- 1. Tc,out = 71,52 °C
- 2. ΔTlm = 58,98 K
- 3. A = 11,6 m²
- 4. U = 1473 W/(m²·K)
- 5. L = 203,5 m
- 6. Tc,out = 93,91 °C
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