O que é o NTU e como ele se relaciona com a efetividade?
Passo 1
Então, a pergunta que a gente vai resolver hoje é: “O que é o NTU e como ele se relaciona com a efetividade?” Isso está ligado à área de transferência de calor, que é essencial quando a gente estuda como o calor passa de um lugar para outro. Para resolver isso, vamos precisar entender o que significa NTU e efetividade, e como eles se conectam nos sistemas de troca de calor.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o NTU, que significa “Número de Unidades de Transferência”. É uma maneira de medir a capacidade de um trocador de calor de transferir calor entre dois fluidos. Basicamente, quanto maior o NTU, mais eficiente é o trocador de calor.
Passo 3
Agora, a efetividade é uma medida de quão bem o trocador de calor está fazendo o seu trabalho. Ela compara a quantidade real de calor transferido com a quantidade máxima que poderia ser transferida se o trocador fosse perfeito.
Passo 4
A relação entre NTU e efetividade é fundamental para projetar e analisar trocadores de calor. Usando equações específicas, podemos calcular a efetividade sabendo o NTU e outras propriedades do sistema, como a capacidade térmica dos fluidos envolvidos.
Passo 5
Por exemplo, para um trocador de calor do tipo contra fluxo, a efetividade (
) pode ser calculada usando a fórmula:
onde
é a razão entre as capacidades térmicas dos dois fluidos.
Passo 6
Entender essa relação nos ajuda a dimensionar corretamente os trocadores de calor em projetos de engenharia, garantindo que eles funcionem de maneira eficiente sem gastar recursos desnecessários.
Resposta
O NTU, ou Número de Unidades de Transferência, é uma medida da capacidade de um trocador de calor de transferir calor entre dois fluidos. Ele está diretamente relacionado à efetividade, que indica a eficiência real do trocador em realizar a transferência de calor. Quanto maior o NTU, maior a efetividade, significando que o trocador de calor está mais eficiente em transferir calor entre os fluidos.
Exercícios relacionados
Duas placas negras e infinitas a
e
trocam calor por radiação. Calcule a taxa de transferência de calor por unidade de área. Se outra placa perfeitamente negra for colocada entre as placas de
e
, qual será a redução do calor transferido? Qual será a temperatura da placa central?
O que é o método da efetividade em trocadores de calor? A efetividade pode ser maior do que 1 ?
ENADE 2005: Gases de exaustão de uma caldeira, com temperatura de
, podem ser utilizados para pre-aquecer o ar ambiente, com temperatura de
. O ar aquecido é fornecido para o queimador da caldeira através de um trocador de calor, com
de eficiência. Igualando a vazão do ar a ser aquecido à dos gases de exaustão e considerando que os calores específicos são aproximadamente iguais, qual será a temperatura do ar aquecido?
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Determinar a relação da lei de Fick para o fluxo de oxigênio do ambiente de ar circundante, se
a) somente o monóxido de carbono CO é produzido na superfície da partícula de carbono;
b) somente dióxido de carbono, , é produzido na superfície da partícula de carbono.
Se a reação na superfície da partícula de carbono é instantânea, apresente duas condições de contorno que podem ser utilizadas na solução da equação diferencial.
a) somente o monóxido de carbono CO é produzido na superfície da partícula de carbono;
b) somente dióxido de carbono,
Se a reação na superfície da partícula de carbono é instantânea, apresente duas condições de contorno que podem ser utilizadas na solução da equação diferencial.