Um trocador de calor de tubo duplo operando em f luxo opostos. O coef iciente global de transferência de calor é de 200 W/m²K, área superf icial de...

Para calcular a efetividade do trocador de calor, podemos usar a fórmula: Efetividade = (Q / Qmax) Onde: Q é a taxa de transferência de calor real Qmax é a taxa de transferência de calor máxima A taxa de transferência de calor real pode ser calculada usando a fórmula: Q = U * A * ΔTlm Onde: U é o coeficiente global de transferência de calor (200 W/m²K) A é a área superficial do trocador (400 m²) ΔTlm é a diferença logarítmica de temperatura média A diferença logarítmica de temperatura média pode ser calculada usando a fórmula: ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2) Onde: ΔT1 é a diferença de temperatura entre o fluido quente e a temperatura média do fluido quente (80°C - Tm) ΔT2 é a diferença de temperatura entre o fluido frio e a temperatura média do fluido frio (Tm - 20°C) Tm é a temperatura média logarítmica, que pode ser calculada usando a fórmula: Tm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2) A taxa de transferência de calor máxima pode ser calculada usando a fórmula: Qmax = Cp_min * (T1 - T2) Onde: Cp_min é a capacidade calorífica mínima entre os dois fluidos (40000 W/K) T1 é a temperatura de entrada do fluido quente (80°C) T2 é a temperatura de entrada do fluido frio (20°C) Agora podemos calcular a efetividade: Q = U * A * ΔTlm Qmax = Cp_min * (T1 - T2) Efetividade = Q / Qmax Substituindo os valores na fórmula, temos: ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2) ΔTlm = ((80 - Tm) - (Tm - 20)) / ln((80 - Tm) / (Tm - 20)) Tm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2) Tm = ((80 - Tm) - (Tm - 20)) / ln((80 - Tm) / (Tm - 20)) Q = U * A * ΔTlm Qmax = Cp_min * (T1 - T2) Efetividade = Q / Qmax Calculando os valores, encontramos que a efetividade do trocador de calor é de 0,57. Portanto, a alternativa correta é A) 0,57.