ATIVIDADE 3 SISTEMA TÉRMICO

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ATIVIDADE 3 – SISTEMA TÉRMICO
Com o grande avanço tecnológico na área da microeletrônica e dispositivos trocadores e dissipadores de fluxo de calor, uma vasta gama de novos trocadores em microescala tem sido pesquisada e desenvolvida para atender às necessidades tecnológicas existentes hoje. Em sua estrutura, há a incorporação de canais em microescala que exploram os benefícios de coeficientes de transferência de calor de alta convecção. 
As aplicações dos trocadores de calor em microescala incluem sumidouros de calor, por meio de microcanais, microtrocadores de calor e microtubos de calor, além de dispositivos médicos, sondas espaciais, satélites, dentre outras.
Sabendo da importância dos trocadores de calor em nosso dia a dia, cite ao menos mais três exemplos práticos e de diferentes funcionalidades e aplicações, de onde podemos encontrar essa tecnologia. Descreva brevemente o seu funcionamento e como ocorre a troca de calor com o meio.
RESPOSTA
Trocador Tubular
Trocadores tubulares possuem algumas variações em termos de geometria, talvez o exemplo mais simples seja o condensador de Liebig, empregado em colunas de destilação laboratoriais. Nesse caso, tratam-se de dois tubos concêntricos destinados à condensação da corrente de topo da destilação. O destilado escoa pelo tubo interno enquanto é resfriado e, consequentemente, condensado, pelo fluido frio do tubo externo, o qual costuma ser água. Entretanto, para aplicações industriais, os trocadores tubulares costumam apresentar a configuração de “grampo” (hairpin). Nessa geometria, todas as conexões de entrada e saída concentram-se em uma mesma extremidade, além disso, muitas vezes, são observados mais de um tubo interno, o qual também pode contar com aletas para aumento da troca térmica. De maneira geral, pode-se classificar os trocadores tubulares nas categorias: bitubular linear, bitubular grampo, multitubular e aletados.
Trocador de Placas
O trocador de placas consiste em uma série de pratos paralelos, que são colocados um sobre o outro, para permitir a formação de canais de fluido. Desse modo, possui duas passagens, uma para o fluido frio e outra para o quente que circulam em sentidos opostos (contracorrente). O fluido quente passa por um dos canais, ficando restrito a um dos lados da placa. Enquanto isso, o fluido frio passa pelo outro canal, ficando restrito ao lado oposto, sendo possível, assim, a troca térmica indireta.
Trocador Casco e Tubos
O trocador de casco e tubos, é o trocador de calor mais utilizado em diversas condições e capacidades de operação, sendo, pois, muito versátil. Diferentemente do trocador de placas, ele é composto, como o próprio nome já diz, por dois elementos principais: o casco e uma série de tubos dispostos em seu interior. Ao longo dos vários ductos, muitas vezes centenas, escoa um dos fluidos e, no exterior, entre o casco e os tubos, escoa um segundo. 
Vale ressaltar que o fluido de interesse para o qual deseja-se ajustar a temperatura pode escoar tanto dentro dos ductos internos quanto fora deles. Assim, é interessante que seja feita uma análise para verificar qual situação é a mais adequada. Dessa maneira, como representado no esquema abaixo, essa segunda substância, geralmente vapor ou água líquida, escoa entre os tubos, ocorrendo, então, a troca térmica na superfície dos ductos. Isso mostra-se algo muito eficiente uma vez que, considerando-se o grande número de tubos presentes, a área superficial de troca térmica é extensa, o que implica uma agilidade no ajuste de temperatura.