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Questão 1/10 - Transferência de Calor Ler em voz alta Água é usada para resfriar óleo lubrificante de uma instalação industrial. Sabendo que a vazão da água que circula na carcaça é de 2,0 kg/s, que esta água entra no trocador de calor a 30°C e sai a 70°C, que o óleo que circula nos tubos é resfriado de 203°C para 173°C, e que o trocador de calor é do tipo casco tubo com um passe na carcaça e dois passes nas tubulações com circulação dos fluidos em contra-corrente, determinar a área de transferência de calor necessária para esta troca térmica. Considerar o coeficiente global de transferência de calor como 300 W/m2K e cp da água 4181 J/kgK. q = FUA Δ T1= Teq – Tef Δ T2= Tsq – Tsf A A = 8,26 m2 B A = 82,6 m2 C A = 826 m2 D A = 8260 m2
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Sir Fogaça

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Vamos resolver passo a passo. Dados: - Vazão da água, ṁ = 2,0 kg/s - Temperatura da água entrada, Teq = 30°C - Temperatura da água saída, Tef = 70°C - Temperatura do óleo entrada, Tsq = 203°C - Temperatura do óleo saída, Tsf = 173°C - Coeficiente global de transferência de calor, U = 300 W/m²K - Calor específico da água, cp = 4181 J/kg·K 1) Calcular a taxa de calor transferida (q) pela água: q = ṁ * cp * (Tef - Teq) q = 2,0 * 4181 * (70 - 30) q = 2,0 * 4181 * 40 q = 334,480 W ou 334,480 J/s 2) Calcular a diferença de temperatura logarítmica média (ΔTlm): ΔT1 = Teq - Tsf = 30 - 173 = -143°C (valor absoluto 143°C) ΔT2 = Tef - Tsq = 70 - 203 = -133°C (valor absoluto 133°C) ΔTlm = (ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2) ΔTlm = (143 - 133) / ln(143 / 133) ΔTlm = 10 / ln(1,075) ΔTlm ≈ 10 / 0,0723 ≈ 138,3°C 3) Calcular a área de transferência de calor (A): q = U * A * ΔTlm => A = q / (U * ΔTlm) A = 334,480 / (300 * 138,3) A = 334,480 / 41,490 A ≈ 8,06 m² Comparando com as alternativas, a mais próxima é: a) A = 8,26 m² Resposta correta: a) A = 8,26 m²

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