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Q3602427 Engenharia Mecânica
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), Ch = Cc = C são iguais.
Para determinar a efetividade Imagem associada para resolução da questão do trocador de calor, utilize as seguintes fórmulas:
Efetividade do trocador de calor Imagem associada para resolução da questão: Imagem associada para resolução da questão
Imagem associada para resolução da questão é a taxa de transferência de calor real observada.
Imagem associada para resolução da questão 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 (Imagem associada para resolução da questão): Imagem associada para resolução da questão
Máxima taxa de transferência de calor termodinamicamente possível (Imagem associada para resolução da questão): Imagem associada para resolução da questão
Onde Imagem associada para resolução da questão é a menor das capacidades térmicas Imagem associada para resolução da questão
Com base nos dados fornecidos, qual é a efetividade do trocador de calor?
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