Question

A figura mostra um trocador de calor, cuja finalidade é propiciar a transferência de calor exclusivamente entre água e óleo, inicialmente a temperaturas diferentes.



Nesse trocador de calor, a água, inicialmente a 40 ºC, flui pelo equipamento na razão de 100 L/min e sai à temperatura de 20 ºC. Já o óleo entra no equipamento a 50 ºC, flui na razão de 150 L/min e sai a 90 ºC. Considere que o calor específico da água seja 4,2 · 103 J/(kg · ºC) e que toda energia térmica cedida pela água seja absorvida pelo óleo.

Nessas condições, o calor específico do óleo vale:

Note e adote:
• Densidade da água: 1 g/cm3
• Densidade do óleo: 0,8 g/cm3

A
1,40 · 103 J/(kg · ºC)

B
1,60 · 103 J/(kg · ºC)

C
1,75 · 103 J/(kg · ºC)

D
1,90 · 103 J/(kg · ºC)

E
2,15 · 103 J/(kg · ºC)

Answer 1

Resposta:

C

Explicação:

Em 1 minuto temos 100 litros de água e 150 litros de óleo.

Como a densidade da água é 1g/cm³ ou 1 kg/litro, então há 100 kg de água. Já a densidade do óleo é 0,8 g/cm³ e há 150 litros, temos 150 x 0,8 = 120 kg de óleo

$Q_1+Q_2=0$

$100\cdot4,2\cdot10^3\cdot(20^{\circ}-40^{\circ})+120\cdot c\cdot(90^{\circ}-50^{\circ})=0$

$4,2\cdot10^5\cdot(-20)+120c\cdot40=0$

$4800c=8,4\cdot10^6$

$c=\dfrac{8,4\cdot10^6}{4800}$

$c=\dfrac{84\cdot10^5}{48\cdot10^2}$

$c=1,75\cdot10^3~\text{J}/(\text{kg}\cdot°\text{C})$

Letra C