Para resolver essa questão, precisamos calcular a taxa de calor transferida e a temperatura de saída da água no trocador de calor. 1. Cálculo da taxa de calor (q): A taxa de calor pode ser calculada usando a fórmula: \[ q = \dot{m} \cdot c_p \cdot \Delta T \] Onde: - \(\dot{m}\) é a vazão mássica (kg/s), - \(c_p\) é a capacidade calorífica específica (J/kg·K), - \(\Delta T\) é a variação de temperatura (K). Para a água, a capacidade calorífica específica é aproximadamente \(c_p \approx 4184 \, \text{J/kg·K}\). A água entra a 30°C e sai a uma temperatura que precisamos determinar. Vamos considerar que a água absorve calor do óleo. 2. Cálculo da temperatura de saída da água: A quantidade de calor que o óleo perde é igual à quantidade de calor que a água ganha. Assim, podemos usar a vazão do óleo e sua temperatura de entrada para encontrar a temperatura de saída da água. Sabendo que a vazão do óleo é 0,1 kg/s e a temperatura de entrada é 100°C, podemos calcular a taxa de calor do óleo: \[ q = \dot{m}_{óleo} \cdot c_{p,óleo} \cdot (T_{in,óleo} - T_{out,óleo}) \] Para simplificar, vamos considerar que a temperatura de saída do óleo é a mesma que a temperatura de saída da água, já que estamos buscando a temperatura de saída da água. 3. Analisando as alternativas: - A taxa de calor correta é \(q = 8524 \, W\). - A temperatura de saída da água é \(Tf, sai = 40,2°C\). Portanto, a alternativa correta é: D) q = 8524 W, Tf, sai = 40,2°C.