Se um trocador de calor tem área de troca de 2 m^2 com um coeficiente global de troca de calor de 2000 W / m^2 K, qual será o fluxo de calor se ele baixar a temperatura de um óleo de 100^circ C para 50^circ C ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre troca de calor! O enunciado nos dá a área de troca de calor ( 2 m^2), o coeficiente global de troca de calor ( 2000 W / m^2 K) e as temperaturas inicial e final do óleo ( 100^circ C para 50^circ C). Para achar o fluxo de calor, vamos usar a fórmula da transferência de calor em trocadores.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a fórmula básica para calcular o fluxo de calor ( Q) em um trocador de calor:
Q = U times A times De
Onde:
  • Q é o fluxo de calor (em Watts, W)
  • U é o coeficiente global de troca de calor (em W/m²K)
  • A é a área de troca de calor (em m²)
  • De é a diferença de temperatura (em Kelvin, K ou °C, já que a diferença é a mesma)

Passo 3

Vamos identificar cada valor:
  • Coeficiente global de troca de calor ( U): 2000 W / m^2 K
  • Área de troca de calor ( A): 2 m^2
  • Diferença de temperatura ( De): 100^circ C - 50^circ C = 50^circ C

Passo 4

Agora, vamos substituir esses valores na fórmula:
Q = 2000 times 2 times 50

Passo 5

Calculando:
Q = 2000 times 2 = 4000 W/K Q = 4000 times 50 = 200000 W

Resposta

O fluxo de calor é de 200.000 W ou 200 kW.

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