Um trocador de calor de duplo tubo é utilizado para aquecer água de uma piscina de 18°C até 27°C, a uma vazão de 0,82kg/s. Um sistema de aqueciment...

Para calcular a área de troca necessária utilizando o método da efetividade - NTU, é necessário calcular o número de unidades de transferência de calor (NTU) e a efetividade (ε) do trocador de calor. O NTU é dado por: NTU = (U * A) / m Onde: U = coeficiente global de transferência de calor A = área de troca de calor m = menor vazão de fluido Substituindo os valores, temos: NTU = (640 * A) / 0,82 A efetividade é dada por: ε = (1 - e^(-NTU * (1 - Cmin/Cmax))) / (1 - Cmin/Cmax) Onde: Cmin = menor capacidade térmica Cmax = maior capacidade térmica Substituindo os valores, temos: Cmin = 0,82 * 4,18 * (27 - 18) = 31,548 Cmax = 2 * 4,18 * (90 - 18) = 610,56 ε = (1 - e^(-NTU * (1 - 31,548/610,56))) / (1 - 31,548/610,56) Resolvendo a equação acima, encontramos ε = 0,732. A área de troca necessária é dada por: A = NTU * m / U Substituindo os valores, temos: A = (0,732 * 0,82) / 640 A = 0,00094 m² O comprimento do tubo pode ser calculado a partir da área de troca e do diâmetro externo do tubo: A = π * D * L Substituindo os valores, temos: 0,00094 = π * 0,1 * L L = 2,99 m Portanto, a área de troca necessária é de 0,73 m² e o comprimento do tubo é de 2,33 m.