Question

41.(Fuvest-SP) Um trocador de cal
serpentina, pela qual cir
por minuto. A água entrar
ratura ambiente 120
TUm trocador de calor consiste em uma
lentina, pela qual circulam 18 litros de agua
uto. A aqua entra na serpentina a tempe-
ra ambiente (20 °C) e sai mais quente. Com
ISSO, resfria-se o líquido que passa por um
se o liquido que passa por uma tubu-
al, na qual a serpentina está enrolada.
na fàbrica, o líquido a ser resfriado na tubu-
o principal é também água, a 85 °C, mantida
lação principal, na qual a serpentin
Em uma fábrica, o liqu
a uma vazão de 12 litros por minuto.
água do
trocador
entrando
a 20° C
Reprodução/Arquivo da editora
serpentina
líquido
resfriado
saindo a
T = ?
líquido a ser
resfriado
entrando
a 85° C
água do
trocador
saindo
a 40° C
Quando a temperatura de saída da água da ser-
pentina for 40 °C, será possível estimar que a água
da tubulação principal esteja saindo a uma tem-
peratura T de, aproximadamente,
c) 55 °C e) 35 °C
a) 75 °C
b) 65 °C
d) 45 °C
200
Usou-se​

Answer 1

Resposta: *alternativa C.*

Explicação:

Qi = Qf

m1.c.∆θ1 = m2.c.∆θ2

18000.1000.(40-20) = 12000.1000.(x-85)

3.10 = x-85

Ou

18*(40-20) + 12*(x - 85) = 0

Answer 2

A água da tubulação sairá com temperatura de 45ºC, logo a letra d) é a correta.

Como ocorre a troca de calor entre dois corpos?

Se tivermos dois corpos com temperaturas distintas, o corpo de maior temperatura cederá calor para o corpo de menor temperatura, até que ambos atinjam o equilíbrio térmico (mesma temperatura para ambos os corpos).

A serpentina e o cano formam um sistema térmico fechado, logo é válida a relação:

$\sum Q = 0$

Ou ainda:

$Q_{serpentina} + Q_{tubulacao} = 0\\\\Q_{serpentina} = -Q_{tubulacao}$

O sinal negativo identifica que um estará recebendo e o outro ganhando calor no processo. Considerando que em ambos há água vamos ficar com:

$m_s*c_{agua}*\Delta T_{serpentina} = -m_t*c_{agua}*\Delta T_{tubulacao}\\\\m_s\Delta T_{s} = -m_t*\Delta T_t$

Como a vazão de água nos dos dispositivos é fornecida na mesma unidade (L/min) vamos substituir as massas pela "litragem" de cada vazão:

$18\Delta T_s = -12\Delta T_t\\\\1,5\Delta T_s =- \Delta T_t$

A serpentina, conforme a figura do enunciado, variou a temperatura entre 20ºC e 40ºC. Já a tubulação vai ser resfriada, ou seja, sua temperatura final será menor que a inicial (sendo a inicial de 85C). Logo:

$1,5\Delta T_s = -\Delta T_t\\\\1,5(40 - 20) = -(T - 85)\\\\T = 85 - 30 = 45^\circ C$

Você pode aprender mais sobre Termodinâmica aqui: https://brainly.com.br/tarefa/18928376

#SPJ2