PROVA1_OP2_20200831212759(1)

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(x) Prova ( ) Prova Semestral 
 ( ) Exercícios ( ) Segunda Chamada 
 ( ) Prova Modular ( ) Prova de Recuperação
 ( ) Prática de Laboratório 
 ( ) Exame Final/Exame de Certificação 
 ( ) Aproveitamento Extraordinário de Estudos 
	Nota:
	Disciplina: OPERAÇÕES UNITÁRIAS 2 
	Turma: 
	Professor: Izabella M. F. Campos
	Data:	
	
Aluno (a):
Questão 01: Em um laticínio, leite, a uma vazão de 250 L/h e a uma temperatura de 38,6 ºC, deve ser refrigerado até uma temperatura segura para o armazenamento de 13 ºC ou menos. Água do subsolo a 10 ºC está disponível a uma vazão de 0,72 m³/h. A massa específica e o calor específico do leite são 1030 kg/m³ e 3860 J/(kg.K), respectivamente. Para a água considere a massa específica de 1000 kg/m³ e o calor específico de 4187 J/(kg.K).
a. Determine o produto UA de um trocador de calor contracorrente necessário para o processo de resfriamento. 
b. Determine o comprimento do trocador, se o tubo interno tiver um diâmetro de 50 mm e o coeficiente global de transferência de calor for de U = 1000 W/(m².K).
c. Determine a temperatura de saída da água. 
Questão 02: Um trocador de calor casco e tubos deve aquecer 10.000 kg/h de água de 16 a 84 ºC,
utilizando óleo de motor quente que escoa através do casco. O óleo faz um único passe no casco, entrando a 160 ºC e deixando o trocador a 94 °C, com um coeficiente de transferência de calor médio de 400 W/(m2.K). A água escoa através de 11 tubos de latão com 22,9 mm de diâmetro interno e 25,4 mm de diâmetro externo, com cada tubo fazendo quatro passes e coeficiente de transferência de calor médio de 3610 W/(m2.K). Admitindo o escoamento da água plenamente desenvolvido, determine o comprimento dos tubos por passe requerido. 
Dados:
	Latão
	K = 137 W/m.K
	Água
	ρ = 998 kg/m3
	
	
	
	Cp = 4182 J/kg.K
	
	
Questão 03: Um trocador de calor duplo tubo, que opera em contracorrente e é usado para resfriar
óleo de motor, encontra-se em serviço há um longo período de tempo. A área da superfície de transferência de calor do trocador é de 8 m² e o valor de projeto do coeficiente global de transferência de calor é 38 W/(m².K). Durante uma corrida para teste, óleo de motor (Cp = 2166 J/kg.K) escoando a 0,1 kg/s é resfriado de 120 ºC para 60 ºC por água a 25 ºC (Cp = 4178 J/kg.K) e uma vazão de 0,2 kg/s. Determine se houve deposição durante o período de serviço. Se houver, calcule o fator de deposição.
Questão 04: Uma caldeira usada para gerar vapor de água saturado tem a forma de um trocador de calor com escoamento cruzado, sem mistura e tubos sem aletas, com água escoando no interior dos tubos e um gás a alta temperatura em escoamento cruzado sobre os tubos. O gás, que
possui um calor específico de 1120 J/(kg.K) e uma vazão mássica de 10 kg/s, entra no
trocador de calor a 1400 K. A água, a uma vazão de 3 kg/s, entra como líquido saturado
a 450 K e sai como vapor saturado à mesma temperatura (hfg = 2,024 x 10 6 J/kg). Se o coeficiente global de transferência de calor é de 50 W/m².K e há 500 tubos, cada um com 0,025 m de
diâmetro, qual o comprimento necessário dos tubos?
RQ 0501 Rev. 14
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