Um trocador de calor é utilizado no evaporador de um Chiller para resfriar água utilizando R-134a como fluido refrigerante. O refrigerante escoa em uma vazão de 20 kg / h com temperatura de entrada de -8^circ C e título de 20 % e temperatura de saída de saída de 0^circ C e pressão de 2.1704 bar. Já a água, entra a uma temperatura de 12^circ C e sai com uma temperatura de 5^circ C.
Considerando o sistema proposto calcule a variação de temperatura média logarítmica, considerando que os escoamentos estão em contracorrente.

Passo 1

Beleza, a questão quer que a gente calcule a variação de temperatura média logarítmica (ΔT_lm) para um trocador em contracorrente entre água e R-134a.
Conteúdo: trocadores de calor – conceito de LMTD (Log Mean Temperature Difference).
O que vamos precisar:
  1. Identificar quem é fluido quente e fluido frio e suas temperaturas de entrada/saída.
  2. Definir ΔT₁ e ΔT₂.
  3. Aplicar a fórmula de ΔT_lm para contracorrente:
De

Passo 2

Primeiro, vamos ver as temperaturas:
– Água (fluido quente): entra a 12 °C e sai a 5 °C.
– R-134a (fluido frio): entra a –8 °C e sai a 0 °C.
Como é contracorrente, definimos:
De
De

Passo 3

Agora a fórmula da média logarítmica em contracorrente:
De

Passo 4

Substituindo os números:
De

Resposta

A variação de temperatura média logarítmica no trocador (contracorrente) é ΔT_lm ≈ 12,5 °C.

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