Um determinado volume de água fria ( = 4,18 kJ/kg°C), que será utilizada em um chuveiro, entra em um trocador de calor tipo duplo-tubo de correntes opostas a 15 °C a uma vazão de 0,60 kg/s e é aquecida até chegar a 45 °C. Para isso, utiliza-se água quente ( = 4,19 kJ/kg°C), que entra a 100 °C no sistema a uma vazão de 3 kg/s. Determine a taxa de transferência de calor no trocador e a temperatura de saída da água quente.

Primeiro, observamos como esse processo está sendo executado na figura abaixo:

Vamos selecionar o tubo de água fria como nosso volume de controle. Temos um processo em regime permanente, o trocador de calor tem um bom isolamento e a transferência de calor ocorre somente entre o fluido quente e o fluido frio. Assim, a equação de balanço de energia do volume de controle é:

Como para a água , a taxa de transferência de calor é: