Um trocador de calor de tubo duplo de escoamento paralelo é utilizado para aquecer água fria com água quente. A água quente entra no tubo a com uma taxa de e deixa-o a .
O trocador de calor não é bem isolado e estima-se que do calor fornecido pelo fluido quente é perdido no trocador de calor.
Se o coeficiente global de transferência de calor e a superfície do trocador de calor são e , respectivamente, determinar a taxa de transferência de calor para a água fria e a diferença de temperatura média logarítmica para este trocador de calor.
Passo 1
Vamos começar pela taxa de transferência de calor para a água fria.
A taxa de transferência de calor que sai da água quente é dada por:
Como já temos os dados da água quente, basta substituir os valores, onde:
Logo:
No entanto, 3% do calor fornecido pelo fluido quente é perdido no trocador de calor, de forma que somente 97% é transferido para a água fria. Logo:
Passo 2
Agora que temos a taxa de transferência de calor que é efetivamente trocada entre os fluidos, podemos encontrar a diferença de temperatura média logarítmica através da seguinte expressão:
Onde:
Logo:
