Um trocador de 2 passos no casco e 8 passos no tubo tem água que entra a 6°C e sai a 33°C, enquanto que óleo (Cp=930 J/kg.K) escoa a 2,7 kg/s e ent...

O fator de correção é uma medida da eficiência do trocador de calor, e é dado pela relação entre a área real de transferência de calor e a área geométrica do trocador. Para calcular o fator de correção, é necessário conhecer o coeficiente global de transferência de calor (U), que pode ser calculado a partir das temperaturas médias logarítmicas (TML) das correntes de fluido. Para este problema, podemos calcular a TML usando a equação: TML = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2) Onde: ΔT1 = temperatura de entrada da água - temperatura de saída do óleo ΔT2 = temperatura de saída da água - temperatura de entrada do óleo Substituindo os valores, temos: ΔT1 = 33°C - 29°C = 4°C ΔT2 = 6°C - 38°C = -32°C (note que ΔT2 é negativo) TML = (4 - (-32)) / ln(4 / (-32)) = 21,6°C Com a TML, podemos calcular o coeficiente global de transferência de calor (U) usando a equação: 1/U = (1/h1)i + (Δx / k) + (1/h2)o Onde: h1 = coeficiente de transferência de calor do lado da água h2 = coeficiente de transferência de calor do lado do óleo Δx = espessura da parede do tubo k = condutividade térmica do material da parede do tubo Assumindo que a espessura da parede do tubo é negligenciável e que a condutividade térmica do material da parede é alta, podemos simplificar a equação para: 1/U = (1/h1)i + (1/h2)o Para este problema, podemos assumir que os coeficientes de transferência de calor são constantes e iguais a 500 W/m².K para o lado da água e 2000 W/m².K para o lado do óleo. Substituindo os valores, temos: 1/U = (1/500) + (1/2000) = 0,0025 U = 400 W/m².K Finalmente, podemos calcular o fator de correção (F) usando a equação: F = A / Ageo Onde: A = área real de transferência de calor Ageo = área geométrica do trocador Para este problema, a área superficial do trocador é de 20 m². A área geométrica pode ser calculada a partir do diâmetro interno do tubo (assumindo que o trocador é um casco e tubo) e do comprimento do tubo. Supondo que o diâmetro interno do tubo é de 0,025 m e o comprimento do tubo é de 2 m, temos: Ageo = π x 0,025² x 8 x 2 = 0,00785 m² Substituindo os valores, temos: F = 20 / 0,00785 = 2547 Portanto, o valor do fator de correção é de 2547.