Água é utilizada para os dois fluidos (não-misturados) escoando em passe único através de um trocador de calor de correntes cruzadas. A água quente entra a
enquanto água fria entra a
e
. Se a efetividade do trocador é de
, determine as temperaturas de saída dos dois fluidos. Considere, para ambas as correntes,
água
.
Passo 1
O enunciado pede para determinar as temperaturas de saída da água quente (entrando a
,
) e da água fria (entrando a
,
) num trocador de correntes cruzadas de efetividade
. Vamos usar o método da efetividade, que diz
onde
é a taxa de capacidade térmica de cada fluido, e
é a menor delas. Com
achado, calculamos as temperaturas de saída via balanço de energia.
Passo 2
Calculamos as taxas de capacidade térmica de cada corrente usando
com
:
Logo
.
Passo 3
Aplicamos a definição de efetividade para achar a taxa de calor real
:
Passo 4
Usamos
para determinar as temperaturas de saída:
para a água quente
para a água quente
e para a água fria
Resposta
A água quente sai a aproximadamente
e a água fria sai a aproximadamente
.