Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 50
Água é usada nas duas correntes que escoam através de um trocador de calor com escoamentos cruzados (não misturados) e um único passe. A água quente entra a e , enquanto a água fria entra a e . Sendo a efetividade do trocador igual a , determine a temperatura de saída da água fria.
Passo 1
E aí, tudo bem?
Vem comigo resolver essa questão!
Então, se ajeita aí e bora lá!
Começamos o problema supondo uma temperatura de saída da água quente de para calcularemos sua temperatura média:
Dados:
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Temos:
Pela Tabela obtemos o calor específico da água sob a temperatura de :
Agora, consideraremos que a temperatura de saída da água fria seja a para calcularemos sua temperatura média:
Dados:
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Temos:
Pela Tabela obtemos o calor específico da água sob a temperatura de :
Passo 2
Aplicando um balanço de energia no trocador de calor:
O calor perdido é igual ao calor ganho.
Expandindo a equação:
Calcularemos a capacidade térmica do fluído quente e do fluído frio:
Dados:
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Temos:
Assim, temos que:
Passo 3
Sabemos que a eficácia do trocador de calor é dada pela equação:
Que quando expandida obtemos:
Sabendo que:
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Substituindo os termos conhecidos na equação acima conseguimos calcular a temperatura de saída da água fria:
Foi bem de boa né?
Até a próxima questão!