Lista de Exercícios_ET_01

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UERJ – Universidade do Estado do Rio de Janeiro – FAT Resende 
Equipamentos Térmicos – 2013/01 
 
Élcio Nogueira Equipamentos Térmicos Página 1 
 
Lista de Exercícios 01 – Método DTML 
01 – Numa planta de processamento de alimentos, uma solução de salmoura é aquecida de -10,0ºC até -
7,5ºC num trocador de calor de tubo duplo por meio de água entrando a 40,0ºC e saindo a 25,0ºC com 
uma descarga de 0,18 kg/s. Se o coeficiente global de transferência de calor é 860 W/(m
2 
K), qual a área 
necessária do trocador de calor para: 
 a) correntes paralelas e 
b) contracorrente. 
02 – Óleo quente é usado para aquecer uma descarga de água de 0,15 kg/s, desde 45ºC até 90ºC num 
trocador de calor tubo duplo em contracorrente. Para um coeficiente global de transferência de calor de 
320 W/(m
2 
K), calcular a área de transferência de calor se o óleo entra a 100ºC e sai a 60ºC. 
03 – Num trocador de calor tubo duplo em contracorrente, uma descarga de 0,50 kg/s é aquecida de 
17,55ºC até 39,0ºC por um óleo de calor específico 1,51 x 10
3
 J/(kg . K). O óleo entra no trocador a 
92,55C e sai a 60,55ºC. Determinar a área de troca de calor para um coeficiente de transferência de calor 
global de 280.5 W/(m
2 
K). 
04 – Uma descarga de 0,63 kg/s de óleo quente [Cp=2,09 kJ/(kg . K)] escoa num trocador de calor em 
contracorrente, entrando a 190ºC e saindo a 65ºC. Óleo fino [Cp=1,67 kJ/(kg . K)] deixa trocador a 150ºC 
numa descarga de 1,3 kg/s. Qual a área necessária para efetuar a troca de calor se o coeficiente de 
transferência de calor global baseado na área interna é 0,75 kW/(m
2
 . K)? 
05 – Gases quentes entram num trocador de calor de correntes paralelas a 426,67ºC e saem a 260,00ºC, 
aquecendo 25,20 kg/s de água a 82,22ºC e sai a 315,56ºC. Qual é valor do coeficiente de transferência de 
calor global? 
06 – Um trocador de calor em contracorrente apresenta um coeficiente de transferência de calor global de 
226,80 W/(m
2 
K) e uma área superficial de 83,61 m
2
. O fluido quente [Cp=3,56 kJ/(kg . K)] entra 93,33ºC 
com descarga 2,52 kg/s. O fluido frio [Cp=1,67 kJ/(kg . K)] entra a 15,56ºC com descarga de 2,27 kg/s. 
Qual a taxa de transferência de calor? 
07 – Um trocador de calor em contracorrente é empregado para aquecer mc=2,5 kg/s de água desde Tc,af = 
20ºC até Tc,ef = 80ºC, usando um gás quente de descarga quente [Cp=1.000 J/(kg . K)] que entra a Th,af = 
220ºC e sai a Th,ef = 90ºC. O coeficiente de transferência de calor global é Um = 250 W/(m
2
 . ºC). Calcule 
a superfície de transferência de calor necessária. 
08 – Um óleo de máquina, à média Ti = 80ºC e velocidade média Um = 0,2 m/s, flui no interior de um 
tubo de cobre horizontal, de paredes delgadas, com diâmetro interno Di = 1,9 cm. Na superfície externa, 
flui, transversalmente ao tubo, o ar atmosférico, a e . Desprezando a resistência 
da parede do tubo, calcule o coeficiente de transferência de calor global e a taxa de transferência de calor 
por unidade de comprimento do tubo. 
09 – A carga térmica de projeto de um resfriador de óleo vale Calcule a superfície de 
transferência de calor necessária, A, se as diferenças de temperatura na entrada e na saída são, 
respectivamente, , e o coeficiente de transferência de calor global igual a Um 
= 500 W/(m
2
 . ºC). 
10 – No lado do casco de um condensador de vapor há condensação de vapor de água a Th = 60ºC, 
enquanto a água de refrigeração flui no interior dos tubos, a uma vazão mc = 3 kg/s. As temperaturas de 
entrada e de saída da água são , respectivamente. O coeficiente de 
transferência de calor global Um = 2.000 W/(m
2
 . ºC). Calcule a área superficial necessária para satisfazer 
as condições enunciadas.