Questão 35 — Transferência de Calor: Trocadores de Calor — Balanço de Energia

A figura precedente mostra, esquematicamente, o sistema de refrigeração de um supercomputador, cuja finalidade é resfriar os circuitos eletrônicos, os quais estão imersos em um fluido dielétrico especial. Esse fluido é bombeado em circuito fechado através do computador, de um trocador de calor do tipo casco e de tubos. Durante a operação normal, o calor gerado dentro do computador é transferido ao fluido dielétrico, que, ao passar pelo trocador de calor, o transfere para a água fria, que circula pelos tubos do trocador. Os parâmetros do sistema são os seguintes:
Fluido dielétrico:
– taxa de fluxo: ṁf = 4,0 kg/s
– calor específico: cpf = 1300 J/kg.K;
– temperatura de entrada no trocador de calor: Tfe = 25 °C
– temperatura de saída no trocador de calor: Tfs = 15 °C
Água fria:
– taxa de fluxo: ṁA = 2,5 kg/s
– temperatura de entrada no trocador de calor: TAe = 7 °C;
– calor específico da água fria: cpA = 4160 J/kg.K
Considerando os dados apresentados, é possível afirmar que a taxa de transferência de calor Q̇ e a temperatura de saída da água fria TAs no trocador de calor serão iguais, respectivamente, a