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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 125

O condensador do ar-condicionador de uma sala é projetado para rejeitar calor a uma taxa de 22500 k J h do refrigerante 134a, quando o fluido refrigerante é condensado a uma temperatura de 40°C. O ar c p = 1005 J k g K escoa sobre a serpentina aletada do condensador, entra 25°C e o deixa a 32°C. Se o coeficiente global de transferência de calor baseado no lado do refrigerante é 150 W m 2 K , determine a área de transferência de calor no lado do refrigerante.

Passo 1

Bora começar mais uma??

Bom, nós queremos a área superficial para uma dada taxa de transferência de calor, certo?

Nós sabemos que:

Q ˙ = U F A s ∆ T l m

Já sabemos que:

Q ˙ = 22500 k J h × 1 h 3600   s = 6,25 k J s = 6,25   k W

U = 1 5 0 W m 2 . K = 0 , 150 k W m 2 . K

Como estamos falando do condensador:

F = 1

Passo 2

Beleza galera, agora só precisamos calcular a diferença média logarítima:

∆ T l m = ∆ T 1 - ∆ T 2 ln ⁡ ∆ T 1 ∆ T 2

Se:

∆ T 1 = T q ,   e n t r a - T f ,   s a i

∆ T 2 = T q ,   s a i - T f ,   e n t r a

Lembrando que:

T q ,   e n t r a = T q ,   s a i = 4 0 ° C

T f ,   e n t r a = 2 5 ° C

T f ,   s a i = 32 ° C

Então:

∆ T 1 = 4 0 ° C - 3 2 ° C = 8 ° C

∆ T 2 = 4 0 ° C - 2 5 ° C = 15 ° C

Agora podemos calcular a diferença média logarítima:

∆ T l m = 8 ° C - 15 ° C ln ⁡ 8 ° C 15 ° C

∆ T l m = 11,13 ° C

Com tudo isso nós já conseguimos calcular a área:

6,25   k W = 1 0,15 k W m 2 K A s 11,13 ° C

A s = 3,74   m ²

Toop, né ?!

Resposta

3,74   m ²

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