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
comprimentoT140 °C50 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 140 para 50 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 85 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 140 → 50 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Fácil
comprimentoT80 °C50 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 80 para 50 °C enquanto o fluido frio aquece de 20 para 55 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Média
comprimentoT110 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂vapor condensando

Em um condensador, vapor condensa a 110 °C constantes por fora dos tubos. Água de resfriamento (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) escoa pelos tubos e aquece de 25 para 55 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 2500 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Ts = 110 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 55 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Média
comprimentoT120 °C75 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Um trocador de calor em contracorrente transfere 280 kW. O fluido quente esfria de 120 para 75 °C e o fluido frio aquece de 15 para 65 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 200 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Q̇ = 280 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 75 °CTc: 15 → 65 °C
A = m²
5.Difícil
comprimentoT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂vapor condensando

Vapor condensa a 110 °C constantes por fora dos tubos de um condensador com área de troca térmica de 6 m² e U = 3000 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.

Ts = 110 °CA = 6 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Difícil
comprimentoT105 °C65 °C17,34 °C10 °CΔT₁ΔT₂contracorrente

Óleo quente (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) esfria de 105 para 65 °C em um trocador em contracorrente. Ele aquece 3 kg/s de água (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) que entra a 10 °C. Com U = 200 W/(m²·K), encontre a área de troca térmica A necessária.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Gabarito

  1. 1. ΔTlm = 41,24 K
  2. 2. ΔTlm = 27,42 K
  3. 3. A = 3,639 m²
  4. 4. A = 24,36 m²
  5. 5. Tc,out = 99,55 °C
  6. 6. A = 6,565 m²

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