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A média logarítmica da diferença de temperatura (MLDT) é utilizada em trocadores de calor para a determinação da força que conduz as temperaturas para transferência de calor, em sistemas de fluxos.
Assinale a alternativa que apresenta o MLDT de um trocador de correntes paralelas, cujo fluido quente entra a 180°C e sai a 80°C, e o fluido frio entra a 20°C e sai a 100°C.
a. 89,63°C
b. 69,52°C
c. 58,94°C
d. 46,78°C
e. 71,65°C

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ESTÁCIO

Respostas

Ed

há 11 meses

Para calcular a Média Logarítmica da Diferença de Temperatura (MLDT) em um trocador de calor de correntes paralelas, utilizamos a seguinte fórmula: \[ \text{MLDT} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln\left(\frac{\Delta T_1}{\Delta T_2}\right)} \] Onde: - \(\Delta T_1\) é a diferença de temperatura no lado quente (entrada do fluido quente e saída do fluido frio). - \(\Delta T_2\) é a diferença de temperatura no lado frio (saída do fluido quente e entrada do fluido frio). Vamos calcular: 1. Temperaturas: - Fluido quente: entra a 180°C e sai a 80°C. - Fluido frio: entra a 20°C e sai a 100°C. 2. Cálculo das diferenças de temperatura: - \(\Delta T_1 = T_{quente\_entrada} - T_{frio\_saída} = 180°C - 100°C = 80°C\) - \(\Delta T_2 = T_{quente\_saída} - T_{frio\_entrada} = 80°C - 20°C = 60°C\) 3. Substituindo na fórmula: \[ \text{MLDT} = \frac{80 - 60}{\ln\left(\frac{80}{60}\right)} = \frac{20}{\ln\left(\frac{4}{3}\right)} \] 4. Calculando: - \(\ln\left(\frac{4}{3}\right) \approx 0,2877\) - \(\text{MLDT} \approx \frac{20}{0,2877} \approx 69,52°C\) Portanto, a alternativa correta é: b) 69,52°C.

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Em relação aos grupos adimensionais, assinale a sequência que ilustra o preenchimento CORRETO dos parênteses, de cima para baixo:

1. Razão entre as difusividades moleculares térmica e mássica, caracterizando fluxos de fluido onde há transferência simultânea de calor e massa.

2. Razão entre as difusividades moleculares de momento e mássica, relacionando assim as camadas limites hidrodinâmica e de transferência de massa.

3. Representa a transferência de massa como resultado do movimento do fluido (convecção) relativamente à transferência de massa apenas ao nível molecular (difusão).

( ) Número de Sherwood.

( ) Número de Lewis.

( ) Número de Schmidt.

a.
1-3-2

b.
1-2-3

c.
2-3-1

d.
2-1-3

e.
3-2-1

Um corpo de motor possui 360 mm de diâmetro (externo) e 240 mm de comprimento. A temperatura da superfície deste motor não deve exceder 55°C ao dissipar 340W. Dessa forma, um engenheiro propõe a utilização de aletas longitudinais com pontas isoladas. Cada aleta possui 15 mm de espessura e 40 mm de altura. O coeficiente de convecção é 40W/m °C. determinar o número de aletas necessárias. Considere a temperatura do ar como 30°C. A condutividade térmica do material é de 40 W/m°C.
Assinale a alternativa que contém o número de aletas necessárias.
a. 72 aletas
b. 84 aletas
c. 76 aletas
d. 88 aletas
e. 80 aletas

Os trocadores de calor são equipamentos fundamentais em diversos processos industriais, sejam em usinas de álcool e açúcar, no resfriamento de água e, até mesmo, nos sistemas de condicionamento de ar em ambientes. Quando falamos de trocadores de calor, a determinação da temperatura deve levar em consideração a variação mínima e máxima dos dois fluidos presentes. Por esse motivo, em projetos deste tipo de equipamentos, utiliza-se para o cálculo da temperatura:

a.
A média aritmética da temperatura.

b.
A média logarítmica da diferença das temperaturas

c.
A temperatura de entrada do fluido frio.

d.
A temperatura de saída do fluido quente.

e.
A média geométrica das temperaturas.

Uma das principais aplicações do paládio é na indústria automotiva, onde é utilizado em catalisadores para reduzir as emissões de gases poluentes nos carros. O paládio é um metal com alta capacidade de armazenar hidrogênio, tornando-o útil para reduzir as emissões de gases de escape dos veículos a combustão.
Assinale a alternativa que contém o fluxo de difusão do H nesse processo de purificação.
Imagine que na saída da corrente gasosa de um motor existe uma placa de paládio de 5 mm de espessura e área de 0,25 m². Essa placa é aquecida a 400 °C, e essa corrente, composta por CO, CO₂ e H₂ e vapor d’água, é pressurizada contra essa placa. O coeficiente de difusão do hidrogênio em paládio é D (400°C) = 1,5x10⁻⁸ m²/s e a concentração de H₂ no lado da placa de alta pressão é de 3,0 KgH₂/m³ Pd enquanto que no de baixa pressão é 0,6 KgH₂/m³ Pd. Esse processo de difusão ocorre em estado estacionário.
a. 2,6 x 10⁻² kg/s
b. 1,5 x 10⁻² kg/s
c. 1,2 x 10⁻² kg/s
d. 2,3 x 10⁻² kg/s
e. 1,8 x 10⁻² kg/s

O número de Schmidt foi assim nomeado em homenagem ao engenheiro alemão Ernst Heinrich Wilhelm Schmidt (1892–1975) e é definido como a razão de difusividade do momento (viscosidade cinemática) e difusividade da massa, e é usado para caracterizar fluxos de fluidos nos quais existem processos simultâneos de convecção do momento e da difusão da massa. Assinale a alternativa que apresenta a dimensão do número de Schmidt: a. Adimensional b. Quilograma c. Newton d. Celsius e. Metros

Um equipamento de um determinado processo vinha apresentando problemas de superaquecimento. Visando solucionar essa questão, um engenheiro propôs aumentar a transferência de calor por convecção entre a superfície e o ar ambiente, que apresenta uma temperatura menor quando comparado com a superfície. Dessa forma, ele realizou a instalação de uma superfície com aletas muito longas nas paredes desse equipamento.
A respeito de aletas muito longas, é verdadeiro o que se afirma em:
a. Em aletas longas, a temperatura da ponta da aleta pode ser considerada igual à temperatura do fluido.
b. Em aletas longas, a temperatura da base da aleta é igual à temperatura do fluido.
c. Em aletas longas, a temperatura da ponta da aleta difere da temperatura ambiente.
d. Em aletas longas a temperatura da ponta extrema da aleta é igual à temperatura da superfície do equipamento.
e. Em aletas longas, a temperatura permanece constante ao longo da aleta, desde sua base até a outra extremidade.

Se considerarmos que um sistema hipotético possui todas as difusividades, de momento, de calor e de massas idênticas:
Considerando as definições dos números adimensionais de Schmidt e Lewis, temos que esta condição nos leva também a:
a. 2 Número de Schmidt = Número de Lewis
b. ½ Número de Schmidt = Número de Lewis
c. Número de Schmidt = ½ Número de Lewis
d. Número de Schmidt = Número de Lewis
e. Número de Schmidt = 2 Número de Lewis

Os trocadores de calor a placas e demais tipos de trocadores funcionam de uma forma relativamente simples. Eles efetuam a troca de energia térmica entre os fluidos, com a função de aquecê-los, resfriá-los, evaporá-los ou condensá-los.
Num trocador de calor casco tubo, quando o fluido do lado do tubo e o fluido do lado do casco fluem na mesma direção, isso é chamado de:
a. Fluxo permanente
b. Contracorrentes
c. Correntes paralelas
d. Fluxo concomitante
e. Correntes cruzadas