Calcule a efetividade de um trocador de calor de contracorrente com NTU =2 e razão de capacidades térmicas (Cmin/Cmax) de 0,5.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente precisa calcular a efetividade de um trocador de calor de contracorrente. A matéria envolvida aqui é a de trocadores de calor, e para resolver isso, vamos usar a fórmula da efetividade que depende de dois parâmetros: NTU (Número de Unidades de Transferência) e a razão das capacidades térmicas . No nosso caso, NTU é 2 e a razão das capacidades térmicas é 0,5.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da efetividade ( varepsilon = 1 - e^-NTU(1 - Cr)1 - Cr e^-NTU(1 - Cr) ) para um trocador de calor de contracorrente:
Aqui, e NTU = 2.

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula. Primeiro, calculamos o expoente:
-NTU(1 - Cr) = -2(1 - 0,5) = -2 times 0,5 = -1
Então, é aproximadamente 0,3679.

Passo 4

Agora, substituímos os valores na fórmula da efetividade:
varepsilon = 1 - 0,36791 - 0,5 times 0,3679
Calculando o numerador:
1 - 0,3679 = 0,6321
E o denominador:
1 - 0,5 times 0,3679 = 1 - 0,18395 = 0,81605

Passo 5

Por fim, dividimos o numerador pelo denominador para achar a efetividade:
varepsilon = 0,63210,81605 approx 0,775

Resposta

A efetividade do trocador de calor é aproximadamente 0,775.

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