Questão 3498022 de Engenharia Mecatrônica - FUNCERN 2025

Questão

ID 3498022

Disciplina: Engenharia Mecatrônica

Assunto: Fundamentos de Trocadores de Calor

Ano: 2025 Banca: FUNCERN - Fundação de Apoio à Educação e ao desenvolvimento Tecnológico do RN Órgão: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco

Em um projeto de ampliação de uma planta de processamento térmico, um engenheiro deve escolher o tipo de escoamento para um trocador de calor que operará com fluidos em contracorrente ou paralelo. A figura a seguir ilustra os perfis de temperatura ao longo do trocador para ambos os arranjos:

Fonte: ÇENGEL, Yunus A.; GHAJAR, Afshin J. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática. Porto Alegre: Grupo A, 2011.

Considerando a eficiência térmica e os parâmetros operacionais, o escoamento em contracorrente, em comparação ao paralelo,

Alternativa A:
possui menor diferença de temperatura média logarítmica, o que exige um trocador de calor com maior área de troca para a mesma eficiência e limita a aproximação entre a temperatura de saída do fluido quente e a de entrada do fluido frio.
Alternativa B:
apresenta igual diferença de temperatura média logarítmica, mas maior eficiência devido à redução de perdas por fouling (incrustações).
Alternativa C:
é mais eficiente apenas quando os fluidos possuem mesma vazão mássica, mas menor temperatura de saída do fluido quente, devido à maior área de troca requerida.
Alternativa D:
apresenta menor perda de carga, porém com redução na temperatura de saída do fluido frio.
Alternativa E:
apresenta maior diferença de temperatura média logarítmica, resultando em trocador de calor menor e permitindo alcançar uma temperatura de saída do fluido quente mais próxima da temperatura de entrada do fluido frio.

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Questão 3498022

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