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2ª Atividade de Operações Unitárias II (1º Semestre 2023).
2º Atividade de Operações Unitárias II (1º Semestre 2023). 48 Para trocadores de calor do tipo casco-tubo, têm-se os seguintes perfis de temperatura dos esquemas abaixo, onde Tqe é a temperatura de entrada do fluido quente, Tqs é a temperatura de saída do fluido quente, Tfe é a temperatura de entrada do fluido frio, Tfs é a temperatura de saída do fluido frio e L é o comprimento do tubo. Primeiro Esquema Segundo Esquema Considerando as informações e os esquemas apresentados, analise as afirmativas abaixo. | - O primeiro esquema representa um trocador de calor operando em correntes paralelas, enquanto o segundo esquema representa um trocador de calor operando em contracorrente. Il - Mantidas as mesmas condições de operação, um trocador de calor trabalhando em contracorrente é menos eficiente que o de correntes paralelas. Hll - É possível operar em correntes paralelas com as seguintes temperaturas: Tqe = 150 ºC, Tqs = 50 ºC, Tfe=20ºCe Tífs=60ºC. IV - Como a variação de temperatura ao longo do trocador não é linear, para retratar a diferença média de temperatura entre os fluidos, é usada a Média Logarítmica das Diferenças de Temperatura (MLDT). São corretas APENAS as afirmativas (Ajledil, (Blleiv. (C)lle il. (D) Ile IV. (Elle lv. 49 Acerca dos mecanismos de troca térmica, considere as afirmativas a seguir. | - Onúmero de Nusselt representa uma relação entre a transferência de calor por convecção e a transferência de calor por radiação. H - Na convecção térmica, o fluxo de calor trocado por convecção é diretamente proporcional à diferença de temperatu- ras elevadas à segunda potência. HI - A convecção térmica é o mecanismo de transferência de calor que predomina nos processos em que fluidos estão em escoamento. IV - Quanto maior o coeficiente de transferência de calor convectivo, menor será a taxa de troca térmica entre dois fluidos. V = Anatureza do escoamento (turbulento ou laminar) influi na taxa de transferência convectiva de calor. São corretas APENAS as afirmativas (Ajlell. (B)lelV. (Ole v. (D) L Ile iv. (E) Ie v. 50 Em uma UPGN (Unidade de Processamento de Gás Natural), um pequeno trocador de calor com área de troca térmica de 1,5 m? opera em contracorrente sem que ocorra mudança de fase nos fluidos. Nesse trocador, é admitida uma corrente fria, de capacidade calorífica à pressão constante igual a 1,5 kJ/(kg.K), com vazão de 4 kg/s a qual é aquecida de 120 “C até 180 ºC. Uma corrente quente com vazão de 2 kg/s é utilizada para o aquecimento e entra no trocador a uma tempera- tura de 200 ºC, tendo uma capacidade calorífica a pressão constante igual a 3 kJ/(kg.K). Para essas condições operacionais, o valor da temperatura de saída da corrente quente e o coeficiente global de transferência de calor são, respectivamente, (A) 120 ºC e 2 kWim2.K (B) 140 ºC e 4 kWim2.K (C) 140 ºC e 2 kWim2.K (D) 160 ºC e 3 kWim?.K (E) 160 ºC e 4 kWim2.K 51 Trocadores de calor são equipamentos usados para implementar a troca de calor entre dois fluidos que estão em diferentes temperaturas e separados por uma parede sólida. A respeito desse tipo de equipamento, é INCORRETO afirmar que (A) o coeficiente convectivo é maior no regime de escoamento laminar do que no regime de escoamento turbulento. (B) o uso de chicanas é comum nos trocadores do tipo casco-tubo, pois elas aumentam o coeficiente convectivo, além de apoiarem fisicamente os tubos, reduzindo a vibração. (C) a introdução de uma fita torcida induz ao movimento rotacional, aumentando o coeficiente convectivo. (D) quando a superfície dos tubos internos apresenta sulcos, há um aumento tanto no coeficiente convectivo quanto na área de troca térmica. (E) a intensificação da transferência de calor pode ser obtida pelo aumento do coeficiente convectivo e/ou pelo aumento da área superficial na qual há convecção. 
