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 °C40 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente tem área de troca térmica de 4 m² e coeficiente global de transferência de calor de 800 W/(m²·K). O fluido quente esfria de 115 para 40 °C e o fluido frio aquece de 20 para 55 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.

A = 4 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 40 °CTc: 20 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Fácil

Em um trocador de calor, 2 kg/s de óleo leve (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) são aquecidos de 10 para 65 °C. Encontre a taxa de transferência de calor Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 10 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Média
comprimentoT90 °C50 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂correntes paralelas

Um trocador de calor de correntes paralelas transfere 140 kW. Sua área de troca térmica é 20 m². O fluido quente esfria de 90 para 50 °C e o fluido frio aquece de 25 para 40 °C. Encontre o coeficiente global de transferência de calor U.

Q̇ = 140 kWA = 20 m²Th: 90 → 50 °CTc: 25 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.Média
comprimentoT110 °C25 °C85 °CΔT₁ΔT₂vapor condensando

Em um condensador, vapor condensa a 110 °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 3000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 85 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Difícil
comprimentoT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂vapor condensando

Vapor condensa a 140 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 2,5 m² e U = 2500 W/(m²·K). Água de resfriamento (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 10 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Difícil
comprimentoT130 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂vapor condensando

Vapor condensa a 130 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 1,5 m² e U = 1500 W/(m²·K). Água de resfriamento (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entra nos tubos a 15 °C. Encontre a temperatura de saída da água Tc,out.

Ts = 130 °CA = 1,5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Gabarito

  1. 1. Q̇ = 116,5 kW
  2. 2. Q̇ = 231 kW
  3. 3. U = 238,2 W/(m²·K)
  4. 4. A = 3,41 m²
  5. 5. Tc,out = 92,02 °C
  6. 6. Tc,out = 49,68 °C

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