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
comprimentoT140 °C100 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 8 m² e coeficiente global de transferência de calor de 1000 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 140 para 100 °C e o fluido frio aquece de 10 para 80 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.

A = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 140 → 100 °CTc: 10 → 80 °C
Q̇ = kW
2.Fácil
comprimentoT105 °C75 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Em um trocador de calor de correntes paralelas o fluido quente esfria de 105 para 75 °C enquanto o fluido frio aquece de 30 para 60 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 105 → 75 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT180 °C75 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor em correntes paralelas transfere 310 kW. O fluido quente esfria de 180 para 75 °C e o fluido frio aquece de 20 para 35 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 1500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 310 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 75 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.Média
comprimentoT135 °C65 °C20 °C55 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor em correntes paralelas transfere 190 kW. O fluido quente esfria de 135 para 65 °C e o fluido frio aquece de 20 para 55 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 190 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 65 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT105 °C??10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente as duas correntes têm a mesma taxa de capacidade térmica, ṁ·cp = 1 kW/K. A corrente quente entra a 105 °C e a corrente fria a 10 °C. O trocador tem A = 4 m² e U = 300 W/(m²·K). Encontre a temperatura de saída quente Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 10 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difícil
comprimentoT120 °C??20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente as duas correntes têm a mesma taxa de capacidade térmica, ṁ·cp = 3 kW/K. A corrente quente entra a 120 °C e a corrente fria a 20 °C. O trocador tem A = 5 m² e U = 300 W/(m²·K). Encontre a temperatura de saída quente Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 120 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇ = 591,9 kW
  2. 2. ΔTlm = 37,28 K
  3. 3. A = 2,388 m²
  4. 4. A = 8,839 m²
  5. 5. Th,out = 53,18 °C
  6. 6. Th,out = 86,67 °C

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