Questão 54 — Trocadores de calor — método efetividade-NTU (Transferência de Calor) — Cebraspe · Superior Tribunal de Justiça (STJ) 2024

Transferência de Calor Trocadores de calor — método efetividade-NTU

Cebraspe 2024 Superior

Superior Tribunal de Justiça (STJ) · Analista Judiciário – Área: Apoio Especializado – Especialidade: Engenharia Mecânica

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Texto-base:
A seguir, é exibido o esquema de operação de um sistema de aquecimento de ar [cₚ = 1,0 kJ/(kg·K)] que usa um trocador de calor regenerador a fim de recuperar energia térmica. O regenerador tem uma área de transferência de calor de 100 m², e sua efetividade varia de acordo com seu número de unidades de transferência (NTU), conforme evidenciado pelas curvas do gráfico subsequente.
Esquema do sistema de aquecimento de ar: ar ambiente a 20 ºC e 10 kg/s entra no regenerador e segue para o aquecedor elétrico (Pel = 420 kW); o ar quente de processo, a 80 ºC, alimenta o processo; o ar rejeitado após o processo, a 50 ºC, retorna ao regenerador, de onde sai ar rejeitado a 30 ºC.

Esquema do sistema de aquecimento de ar: ar ambiente a 20 ºC e 10 kg/s entra no regenerador e segue para o aquecedor elétrico (Pel = 420 kW); o ar quente de processo, a 80 ºC, alimenta o processo; o ar rejeitado após o processo, a 50 ºC, retorna ao regenerador, de onde sai ar rejeitado a 30 ºC.

Gráfico da efetividade (eixo vertical, de 0,00 a 1,00) em função do NTU (eixo horizontal, de 0,00 a 4,00), com curvas para Cmín/Cmáx = 0,0; 0,25; 0,50; 0,75 e 1,00.

Com base nas informações precedentes, e considerando que as perdas de calor do regenerador para o ambiente sejam desprezíveis, julgue os próximos itens.

A perda de calor para o ambiente no aquecedor corresponde a 20 kW.

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Gabarito: Certo

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito oficial definitivo — Cargo 11 (018_STJ_011_01)