O gás de exaustão de uma fornalha é usado para pré-aquecer o ar de combustão alimentado nos queimadores da fornalha. O gás, que tem uma vazão de e uma temperatura de entrada de , passa no interior dos tubos de uma matriz tubular, enquanto o ar, a uma vazão de e a uma temperatura de entrada de , encontra-se em escoamento cruzado sobre o lado externo dos tubos. Os tubos não têm aletas e o coeficiente global de transferência de calor é de .

Determine a área total da superfície dos tubos necessária para se obter uma temperatura de saída do ar de . Pode-se supor que tanto o gás de exaustão como o ar têm um calor específico de .

Analisando do trocador de calor utilizando a diferença de temperatura média logarítmica :

A partir da Eq. 11.14, temos que a taxa de transferência de calor pode ser expressa como:

A diferença de temperatura média logarítmica para trocadores de calor de passagem múltipla e de fluxo cruzado, pela Eq. 11.18, é dada por:

Onde é o fator de correção.

A diferença de temperatura média logarítmica para um trocador de calor de contra fluxo, pelas Eq. 11.15 e 11.17 é dada por:

Substituindo os dados:

O fator de correção pode ser calculado para um trocador de calor de fluxo cruzado como:

Substituindo as temperaturas:

Pela Figura 11.13, com e , obtemos:

Substituindo na Eq. 11.18 do Passo 2:

Agora, com:

.

Substituindo os dados na Eq. 11.14 do Passo 2: