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
comprimentoT155 °C115 °C100 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 155 para 115 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 100 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 155 → 115 °CTc: 20 → 100 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT145 °C120 °C25 °C105 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Em um trocador de calor de correntes paralelas o fluido quente esfria de 145 para 120 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 105 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 145 → 120 °CTc: 25 → 105 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT100 °C85 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 140 kW. Sua área de troca térmica é 12 m². O fluido quente esfria de 100 para 85 °C e o fluido frio aquece de 10 para 45 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.

Q̇ = 140 kWA = 12 m²Th: 100 → 85 °CTc: 10 → 45 °C
U = W/(m²·K)
4.Média
comprimentoT175 °C125 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 170 kW. O fluido quente esfria de 175 para 125 °C e o fluido frio aquece de 25 para 90 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 170 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 125 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT100 °C75 °C27,56 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) esfria de 100 para 75 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 0,5 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 15 °C. Com U = 300 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 75 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Difícil
comprimentoT100 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂vapor condensando

Vapor condensa a 100 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 1,5 m² e U = 3000 W/(m²·K). Água de resfriamento (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 30 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.

Ts = 100 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 73,19 K
  2. 2. ΔTlm = 50,49 K
  3. 3. U = 180,9 W/(m²·K)
  4. 4. A = 9,209 m²
  5. 5. A = 1,325 m²
  6. 6. Tc,out = 76,15 °C

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