Revisao_Enade_2019_OP2_Exercicios

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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
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OP2 
 
REVISÃO ENADE 2019 
Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão __________________________________________________________________ 
Para um trocador de calor, o índice de incrustação e o coeficiente global de troca 
térmica são importantes. Tal importância deve-se ao fato de, depois de algum 
tempo e devido ao tipo de material utilizado no trocador, podem ocorrer 
problemas de resistência de troca térmica. Sobre a resistência de troca e o 
coeficiente global, afirma-se que: 
(A) a resistência e o coeficiente são diretamente proporcionais entre si. 
(B) a resistência e o coeficiente são diretamente proporcionais à área do trocador. 
(C) a resistência e o coeficiente são indiretamente proporcionais entre si. 
(D) a resistência depende da área do trocador, e o coeficiente depende da 
corrosividade do fluido. 
(E) não há relação entre a resistência e o coeficiente do trocador. 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão ____________________________________________________________________ 
Em relação ao coeficiente global de transferência de calor, analise as afirmativas a seguir. 
I - Deve ser sempre calculado tomando como base a área externa do tubo interno de um 
trocador de calor de tubos concêntricos. 
II - É calculado diretamente pelo número de Nusselt. 
III - Expressa o inverso do somatório das resistências existentes no sistema em análise, 
multiplicadas pelas respectivas áreas. 
IV - Com o aumento da incrustação nas paredes dos tubos de um trocador de calor, esse 
coeficiente e a resistência à condução de calor diminuem. 
V - Uma das maneiras de calcular a taxa de troca térmica é multiplicar o coeficiente global 
pela área perpendicular ao fluxo de calor e por uma diferença de temperatura. 
Está correto APENAS o que se afirma em: 
(A) I e II. 
(B) II e V. 
(C) III e IV. 
(D) III e V. 
(E) I, II e IV. 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão____________________________________________________________________ 
Uma corrente de óleo, inicialmente a 150oC e com uma vazão de 41kg/s, deve ser resfriada ate 100oC, 
antes de ser enviada para um tanque de armazenamento. O óleo troca calor com a agua que se aquece de 
70oC a 120oC.O coeficiente global de transferência de calor é 800W/m2oC. 
Dados: cpoleo = 2000J/(kg
oC) e cpagua = 4100J/(kg
oC) 
Analise as afirmações: 
I - O trocador de calor pode ser do tipo de correntes paralelas ou de contracorrente, dependendo da 
efetividade desejada. 
II - Admitindo-se tanto perda de calor para as vizinhanças como variações das energias cinética e potencial 
desprezíveis, o calor trocado e de 4.100W. 
III - As taxas de capacidade térmica dos fluidos quente e frio são iguais. 
IV - A vazão mássica do fluido frio e de 20kg/s. 
Estão corretas: 
(A) apenas I, III e IV. 
(B) apenas I e II. 
(C) apenas I, II e III. 
(D) apenas III e IV. 
(E) apenas II e IV. 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão____________________________________________________________________ 
O ΔT apropriado para cálculo da área de troca de calor 
necessária pelo método da média logarítmica das diferenças 
de temperatura na questão anterior, é: 
(A) 30oC 
(B) 50oC 
(C) 80oC 
(D) 20oC 
(E) 60oC 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão____________________________________________________________________ 
Um trocador de calor operando em contracorrente é 
alimentado por 10kg/s de água fria, a 15°C, e 5kg/s de água 
quente a 60°C. Considerando que o calor específico da água 
se mantenha constante em 4,18kJ/kg°C, maior taxa de 
transferência de calor possível e, as temperaturas de saída dos 
fluidos quente e frio são: 
(A) 940,5kW, 15°C e 38°C 
(B) 940,5kW, 37°C e 60°C 
(C) 1881kW, 15°C e 38°C 
(D) 1881kW, 37°C e 60°C 
(E) 1881kW, 60°C e 37°C 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão____________________________________________________________________ 
Em um trocador de calor de correntes paralelas, o fluido quente 
entra a 160°C e sai a 80°C, e o fluido frio entra a 20°C e sai a 60°C. 
O coeficiente global de transferência de calor (limpo) para o 
trocador é 200W/(m2K), e as resistências de depósito para os 
fluidos quente e frio são, respectivamente, 0,001m2K/W e 
0,002m2K/W. Se a área de troca térmica é de 3m2, a quantidade de 
calor transferido, em W, é igual a: 
(A) 15.000 
(B) 23.000 
(C) 30.000 
(D) 36.000 
(E) 48.000 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão____________________________________________________________________ 
Em um trocador de calor, vapor saturado a 125oC é empregado para 
aquecer uma corrente de etanol de 25oC para 75oC. Admitindo-se uma 
área de troca de 10m2 e uma condutividade térmica global, constante, de 
150Wm-2K-1, a vazão máxima de etanol, em kg/s, que poderia ser aquecida 
pode ser estimada em: 
(Dado: CpC2H5OH = 2500Jkg
-1K-1) 
(A) 0,86 
(B) 1,20 
(C) 1,72 
(D) 1,89 
(E) 1,99 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão____________________________________________________________________ 
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. 
 
 
 
 
 
 
Considerando as informações e os esquemas apresentados, analise as afirmativas abaixo. 
(I) O primeiro esquema representa um trocador de calor operando em correntes paralelas, enquanto o segundo esquema 
representa um trocador de calor operando em contracorrente. 
(II) Mantidas as mesmas condições de operação, um trocador de calor trabalhando em contracorrente é menos eficiente que o 
de correntes paralelas. 
(III) É possível operar em correntes paralelas com as seguintes temperaturas: Tqe = 150 ºC, Tqs = 50 ºC, Tfe = 20 ºC e Tfs = 
60 ºC. 
(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 
(A) I e III (B) I e IV (C) II e III (D) II e IV (E) III e IV 
 
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Questão Discursiva___________________________________________________________ 
Proponha um modo de operação para um trocador de 
calor de tubos concêntricos, em escoamento 
completamente desenvolvido, para aquecer água 
utilizando óleo quente, em que a temperatura de saída 
da água é superior à temperatura de saída do óleo no 
trocador. Justifique a sua resposta. (valor: 10,0 
pontos) 
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Questão____________________________________________________________________ 
No processo de evaporação em operações unitárias: 
I. o vapor não é separado em frações. 
II. ocorre o aumento da concentração da solução ao longo do processo. 
III. o vapor é condensado e descartado quando em operação de múltiplo 
efeito. 
Assinale a alternativa em que todas a(s) afirmativa(s) está(ão) 
CORRETA(S): 
(A) Apenas I 
(B) Apenas III 
(C) Apenas I, II 
(D) Apenas II, III 
(E) I, II, III 
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Profa. Maria das Graças Enrique da Silva 
Questão Discursiva___________________________________________________________ 
Em uma indústria produtora de extrato de tomate, o método utilizado para obter-se o produto é a evaporação 
a vácuo, que reduz o teor de água do suco extraído da matéria-prima. Os gases de queima, oriundo de 
caldeiras, são a fonte de calor que alimenta o evaporador em dutos de trocadores de calor. Devido ao balanço 
de massa e energia, a corrente que sai do evaporador é mais concentrada que a especificada para o produto 
final. Assim, para controlar a concentração final do produto, utiliza-se uma corrente de contorno (by-pass) ao 
evaporador. O fluxograma aseguir representa o processo descrito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Considerando que as composições das correntes são dadas em porcentagem mássica e que não há acúmulo 
no sistema, calcule o valor da vazão de produto final e o valor da vazão de by-pass. (valor: 10,0 pontos) 
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Questão Discursiva___________________________________________________________ 
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