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UERJ – Universidade do Estado do Rio de Janeiro – FAT Resende 
Equipamentos Térmicos – 2013/01 
 
Élcio Nogueira Equipamentos Térmicos Página 1 
 
Trocadores de Calor – Método da Efetividade 
Lista de Exercícios – 03 
 
01 – Um trocador de calor de tubo duplo, de correntes paralelas, utiliza óleo (Cp = 1,88 
KJ/kg-K) numa temperatura inicial de 204,44 ºC para aquecer uma descarga de 6,30 x 
10-2 kg/sde água de 15,56 ºC até 43,33 ºC. A descarga do óleo é de 7,56 x 10-2 kg/s. 
a) Qual a área de troca calor necessária para um coeficiente de transmissão de calor 
global de 340,20 W/m2 – K? 
b) Determine o número de unidades de transferência de calor (NUT). 
c) Calcule a efetividade. 
02 – Uma descarga de água de 7,56 x 10-1 kg/s entra num trocador de calor de tubo 
duplo, em contracorrente, numa temperatura de 37,78 ºC. Esta água é aquecida por uma 
descarga de 1,51 kg/s de óleo (Cp = 1,88 KJ/kg-K) que entra no trocador a 115,56 ºC. 
Para uma área de 13,01 m2 e um coeficiente global de transmissão de calor de 340,20 
340,20 W/m2 – K, determinar o calor total transferido. 
Resposta: 1,37 x 105 W 
03 – Qual a temperatura de saída do problema anterior? 
Resposta: 81,2 ºC 
04 – Num trocador de calor de correntes cruzadas, com ambos os fluidos não 
misturados, entra, a 15,56, uma descarga de água de 7,56 kg/s para resfriar 10,08 kg/s 
de ar a 121,11 ºC. Para um coeficiente global de transmissão de calor de 226,80 W/m2. 
K e uma área de troca de calor de 241,55 m2, qual a temperatura de saída? 
Resposta: T = 22,10 ºC 
05 – Resolver o problema anterior para um trocador de calor com um passe na carcaça e 
10 passes nos tubos. 
Resposta: T = 33,33 ºC 
06 – Num trocador de calor de dois passes na carcaça e 8 passes nos tubos, passa pelos 
tubos uma descarga de 0,60 kg/s de água quente, entrando a 82,22 ºC para aquecer o 
hélio que entra a -6,67 ºC. O coeficiente global de transmissão de calor é 113,40 
W/m2.K e a área de troca de calor é 10,22 m2 . Se a água sai a 48,89 ºC, determinar a 
temperatura de saída do hélio e a sua descarga. Suponha que a mínima capacidade 
térmica seja da água. 
Respostas: T = 0ºC ; 2,41 kg/s 
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07 – Um trocador de calor de calor em contracorrente apresenta um coeficiente de 
transferência de calor global de transmissão de calor de 226,80 W/m2.K e uma área 
superficial de 83,61 m2. O fluido quente (Cp = 3,56 KJ/kg-K) entra a 93,33 ºC com 
descarga de 2,56 kg/s. O fluido frio (Cp = 1,67 KJ/kg-K) entra a 15,56 ºC com descarga 
de 2,27 kg/s. Qual a taxa de calor transferido? 
Resposta: 2,84 x 105 W 
08 – Gases quentes entram num trocador de calor de correntes paralelas a 426,67 ºC e 
saem a 260,00 ºC, aquecendo 25,20 kg/s de água de 33,22 ºC a 82,22 ºC. Para uma área 
superficial de 371,61 m2, qual é o coeficiente global de transmissão de calor? 
Resposta: 52,16 W/(m2 . K). 
09 – Qual será o calor transferido num trocador de calor de correntes cruzadas com um 
fluido misturado e o outro fluido não misturado sob as condições do problema 04 
acima? 
Resposta: 1,70 x 106 W 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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