Questão 565072

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: Petrobras
• Ano: 2011
• Provas: CESGRANRIO - 2011 - Petrobrás - Engenheiro de Processamento Júnior
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Sistemas de Refrigeração (ciclo, componentes e psicrometria); Sistemas Termomecânicos

Em relação à transferência de calor entre uma corrente quente e uma corrente fria em um trocador de calor, analise as afirmativas a seguir.

I - Sempre haverá variação de temperatura nas correntes fria e quente, devido à transferência de calor.

II - A temperatura de saída da corrente fria pode ser superior à temperatura de entrada da corrente quente em um trocador de calor contracorrente, mas nunca em um trocador co-corrente.

III - Em um trocador de calor contracorrente, é possível que a diferença de temperatura entre a corrente quente e a corrente fria permaneça constante ao longo da área de transferência.

IV - Em um trocador sem mudança de fase, para que a temperatura de saída da corrente quente seja igual à temperatura de saída da corrente fria, um trocador co-corrente deve possuir área infinita.

V - O limite termodinâmico da taxa de transferência de calor corresponde ao produto da vazão mássica pela capacidade térmica específica da corrente fria, multiplicada pela diferença entre as temperaturas de entrada das correntes.

São corretas APENAS as afirmativas

• A. I e II.
• B. I e V.
• C. II e IV.
• D. III e IV.
• E. II, III e V.

Gabarito: D

Comentários

• Alternativa V errada, pode haver mudança de faze!

• Gustavo, o motivo da alternativa V estar errada é porque não é a capacidade térmica específica e sim o calor específico.

  A alternativa III está correta, porque em um trocador de calor contracorrente, teremos um momento que o fluido quente atingirá no máximo a temperatura de entrada do fluido frio e vice-versa. Em caso de longos tubos, após atingir esta temperatura limite o fluido se manterá a esta temperatura.

  A alternativa IV está correta, pois a questão da não mudança de fase não é uma afirmação e sim uma premissa para as próximas afirmações. Mas o que torna a questão correta é o fato de que os fluidos quente e frio somente atingirão a mesma temperatura em um trocador co-corrente se a área realmente for infinita. Existe uma curva assíntota entre a temperatura do fluido quente e do frio, que se encontra no infinito.

• A V está errada pq deve ser usado o menor C e não necessariamnete o do fluido frio

  a I está errada pq nem sempre ha variação da temperatura nas duas corrente, por exemplo quando uma das duas está na condição de saturado ella muda de fase transferindo bastante calor sem variar a temperatura

  A II está errada pois isso não acontecerá em nenhum trocador, o que pode acontecer é a temp. do fluido frio ter na saída deste um valor maior que a temp do fluido quente na sua saída e não na entrada como sugere o enunciado

• III - CORRETO. Em um trocador de calor contracorrente, é possível que a diferença de temperatura entre a corrente quente e a corrente fria permaneça constante ao longo da área de transferência; para isso, basta que suas capacidades térmicas (Cq e Cf) sejam iguais.

   

  V - O motivo da V estar ERRADA é porque o limite da taxa de transferência de calor é dado pelo menor dos valores de capacidade térmica (C), onde:

   

  C = mín(Cq , Cf)

  Cq = cq.mq

  Cf = cf.mf

   

  e não sempre da corrente fria, como diz a questão.

   

   

  Variáveis:
  Cq - capacidade térmica da corrente quente

  cq - calor específico da corrente quente

  mq - vazão mássica da corrente quente

  Cf - capacidade térmica da corrente fria

  cf - calor específico da corrente fria

  mf - vazão mássica da corrente fria