Lista de exercícios de Trocadores de calor (LMTD) com respostas

Em um trocador de calor de correntes paralelas o fluido quente esfria de 80 para 45 °C enquanto o fluido frio aquece de 25 para 35 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔT_lm.

Em um trocador de calor em contracorrente, o fluido quente esfria de 85 para 50 °C enquanto o fluido frio aquece de 10 para 50 °C. Encontre a média logarítmica das diferenças de temperatura ΔT_lm.

Um trocador de calor casco e tubos (uma passagem no casco, duas passagens nos tubos) deve transferir 110 kW. O fluido quente esfria de 155 para 50 °C e o fluido frio aquece de 20 para 40 °C. O fator de correção da MLDT para esse arranjo é F = 0,88, e U = 1000 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Um trocador de calor em contracorrente transfere 190 kW. O fluido quente esfria de 125 para 75 °C e o fluido frio aquece de 30 para 110 °C. O coeficiente global de transferência de calor é 800 W/(m²·K). Encontre a área de troca térmica A necessária.

Em um trocador de calor em contracorrente as duas correntes têm a mesma taxa de capacidade térmica, ṁ·c_p = 2 kW/K. A corrente quente entra a 110 °C e a corrente fria a 25 °C. O trocador tem A = 5 m² e U = 800 W/(m²·K). Encontre a temperatura de saída quente T_h,out.

Em um trocador de calor de tubo duplo de correntes paralelas, óleo quente (0,8 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) escoa no tubo interno e esfria de 135 para 65 °C. Água (1 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) no espaço anular entra a 20 °C. O tubo interno tem diâmetro de 25 mm, e U = 250 W/(m²·K) se baseia nesse diâmetro. Encontre o comprimento de tubo L necessário.