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ID
1214902
Banca
FCC
Órgão
TRF - 3ª REGIÃO
Ano
2014
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

Um trocador de calor de placas apresenta desempenho insatisfatório que se constata por troca térmica inadequada. O fluído frio ingressa a 313 K e sai a 353 K. Sua vazão mássica é 5 kg/s, e o calor específico é 2000 J/kgK. O trocador utiliza 401 placas de aço inox de dimensões que propiciam, cada uma, uma área de troca térmica de 0,80 m2. Despreza-se a condução através das placas de inox. Dado o coeficiente global de troca térmica 50 W/m2K, fator de temperatura (também fator de troca térmica) = 1,0 e média logarítmica da diferença de temperaturas 40 K, o remanejamento de placas que deve ser feito para a adequação da troca térmica é

Alternativas
Comentários
  • Não consegui achar o resultado, mas vou postar o meu entendimento da questão aqui.

     

    q = 2000*5*40 = 400kW  (calor trocado)

     

    q = h*Ae*MLDT 

    Ae = 400000/(50*40) = 200m²  (área necessária para a troca de calor efetiva)

     

    QTD = Ae/0,8 = 250 placas necessárias

     

    Pelas minhas contas, deveria-se retirar 151 placas ao invés de adicionar-se 100 placas, como mostra o gabarito.

     

    Quem souber a resolução correta, por favor, poste aqui. Obrigado!

  • também encontrei o mesmo resultado. gostaria de esclarecimento

  • Mesmo resultado encontrado! Remoção de 151 placas uma vez que que 401 placas fornecem uma área de 320,8 m^2. E a área de troca térmica efetiva é de 200m^2. Assim é necessário uma redução de 121 m^2 para chegar aos 200m^2 efetivos.

  • Também achei uma área de 250 m², ou seja, remover 151 placas.....

     

    O engraçado é que olhando as estatísticas, 12 pessoas marcaram a letra B, que por enquanto é a estatística mais alta......o quê esse povo faz meu deus do céu, olha a resposta correta e marca só pra ver o "você acertou" ??? :/

  • Encontrei 151 também galera... 

  • A questão não tem gabarito. Deveria ter sido anulada...

    Também achei que teria que remover 151 placas.

  • Tbm cheguei em remover 151 placas.

  • Resposta correta letra "B"

    Lembre-se que o TC do tipo placa tem uma estrutura de sanduíche!

    OBS.: São 401 placas. Entretanto, em metade escoa o fluido frio e na outra metade o fluido quente;

    Para aquecer o fluido frio, o calor necessário é:

    qc=5*2000*40 = 400000 W

    Ocorre em cada par de placas uma transferência de calor igual:

    q=50*0,8*40=1600 W por 1 par de placas

    A transferência total no TC é:

    qt=1600*(401/2)

    OBS.: São 401 placas. Entretanto, em metade escoa o fluido frio e na outra metade o fluido quente;

    qt=320800 W

    O TC só permite uma troca de 320800 W mas o fluido necessita de 400000 W.

    Um deficit de 79200 W

    Como cada par de placas fornece 1600 W, tem-se:

    79200 W = 1600 W * (N° par_placas)

    N° par_placas = 79200 / 1600 = 49,5

    N° placas = N° par_placas * 2 = 99 placas

  • 1º Passo). Calcular o calor total envolvido

    qc=5*2000*40 = 400000 W

    2º Passo). Calcular o calor em cada par de placa

    q=50*0,8*40=1600 W

    3º Passo). Calcular a transferência total do trocador de calor

    Nesse caso é só multiplicar a troca de calor pela quantidade de par.

    qt=1600*(401/2)

    qt=320800 W

    Então o trocador de calor só permite uma troca de 320800 W mas o fluido necessita de 400000 W.

    Falta 79200 W

    4º Passo). Calcular a quantidade de placas que faltam

    Como cada par de placas fornece 1600 W, tem-se:

    79200 W = 1600 W * (N° par_placas)

    N° par_placas = 79200 / 1600 = 49,5

    N° placas = N° par_placas * 2 = 99 placas

  • Encontrei 151 placas também. Questão sem gabarito.