Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 149
A água ferve a em uma caldeira por gases quentes que entram na caldeira a , a uma taxa de , e a deixam a . A superfície do trocador de calor é . O coeficiente global de transferência de calor deste trocador de calor é
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Passo 1
Dados fornecidos:
Calor específico dos gases quentes:
Vazão mássica dos gases quentes:
Área total da superfície:
Temperatura de entrada dos gases quentes:
Temperatura de saída dos gases quentes:
Temperatura de entrada da água:
Passo 2
Fala galera!!
Para resolver essa questão, podemos começar calculando a taxa de capacidade de calor dos gases quentes. Assim temos:
Aqui, é a vazão mássica dos gases quentes e o é o calor específico dos gases quentes.
Temos então que a taxa mínima de capacidade térmica é
Assim, a taxa máxima de transferência de calor é calculada da seguinte maneira:
Aqui, é a temperatura dos gases quente e a é a temperatura da água. Substituindo os termos da equação pelos dados obtidos, temos:
Passo 3
Podemos calcular a taxa real de transferência de calor usando a seguinte relação:
Agora, vamos calcular a eficácia do trocador de calor. Assim temos:
O coeficiente geral de transferência de calor é determinado a partir de do trocador de calor. Neste trocador de calor ocorre uma mudança de faze. Assim, temos que e consequentemente . Pela Tabela 11-5, para trocadores com é dada pela seguinte relação:
Temos também que:
Substituindo, temos:
Substituindo os termos da equação acima pelos dados obtidos, temos:
Portanto, a coeficiente global de transferência de calor é .
Resposta: Letra (c)
Resposta
(c)