Engenharia e ArquiteturaTransferência de calor e trocadores de calorDIPS UNIFAL 2025
UNIFAL
Questão de Engenharia e Arquitetura
No planejamento e na otimização de sistemas térmicos para reaproveitamento energético em instalações de uma universidade federal, um Engenheiro Mecânico é encarregado de avaliar o desempenho de um trocador de calor de casco e tubos utilizado no sistema de aquecimento de água para chuveiros e torneiras. Nesse sistema, dois fluxos de água (quente e fria) trocam calor em regime permanente. A água quente (fluido quente) entra no trocador a 80 °C e sai a 44 °C. A água fria (fluido frio), que será aquecida, entra a 20 °C e sai a 56 °C. Considere que as capacidades térmicas mássicas dos fluidos (produto da vazão mássica pela capacidade calorífica), [\ = [. = [ são iguais. Para determinar a efetividade (]) do trocador de calor, utilize as seguintes fórmulas: Efetividade do trocador de calor (]): *1"); ] = *(·$#(% *1");+é a taxa de transferência de calor real observada. *(·$#(%+é a taxa máxima de transferência de calor que seria possível se o trocador de calor tivesse uma área de troca de calor infinita e operasse de forma ideal. Taxa de transferência de calor real (*1");): *1"); = [\^_\`"A-1)C) a _\`,)ÌC)b+ou *1"); = [.^_\`,)ÌC) a _\`"A-1)C)b Máxima taxa de transferência de calor termodinamicamente possível (*(·$#(%): *(·$#(% = [(ÌA#(%^_\`"A-1)C) a _.`"A-1)C)b Onde [(ÌA#(%+é a menor das capacidades térmicas ([\+cd+[.). Com base nos dados fornecidos, qual é a efetividade do trocador de calor?
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Questão de prova oficial, com o gabarito definitivo publicado pela banca. Reproduzida para fins de estudo.


