Lista Semana 2 - Operações Unitárias 2 2021-1

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ALIMENTOS OPERAÇÕES UNITÁRIAS II – SEMANA 2 Av. João Naves de Ávila, 2121 – Campus Santa Mônica – Bloco 1K –CEP: 38408-144 – Uberlândia – MG – Brasil - Tel.: 34 3230-9401 a 3230-9408 Av. Getúlio Vargas, 230 – Campus Patos de Minas – Palácio de Cristal - CEP: 38700-128 - Tel.: 34 3823-1917 ou 34 3821-0588 www.feq.ufu.br – e-mail: secdireq@feq.ufu.br 1) Em uma indústria que processa alimentos tem-se um trocador de calor tubo duplo, operando com água (com uma taxa de escoamento de 0,15 kg/s), como fluido de aquecimento. Esta corrente é introduzida no equipamento a 30 ºC e, ao deixá-lo, está a 20 ºC. Na outra corrente, salmoura inicialmente a -12 ºC é aquecida, sendo que esta solução apresenta, ao deixar o equipamento, uma variação de temperatura de 5,5 ºC. Sabendo que o calor específico da água é 4,18x103 J/kg.K, e que o coeficiente global de troca térmica vale 850 W/m2.K, determine a área do trocador de calor: (a) correntes paralelas; (b) escoamento contracorrente. 2) Em um trocador de calor bitubular operando em escoamento contracorrente, água a uma taxa de 0,45 kg/s é aquecida de 18,33 °C até 35,00 °C, por um determinado óleo (cp = 1,51∙103 J/kg∙K). O óleo entra no equipamento a 93,33°C e sai a 60,00 °C. Calcule a área de troca térmica para um coeficiente global de transferência de calor de 283,50 W/m2∙K. 3) Calcular o coeficiente global de transferência de calor de um tubo de aço (condutividade térmica de 54 W/m.ºC) com diâmetro interno de 2,5 cm e diâmetro externo de 3,34 cm. Considerar: hi = 1.800 W/m2ºC; ho = 1.250 W/m2ºC; Rdi = Rdo = 0,00018 m2ºC/W. Determine, também, qual seria o coeficiente global limpo.