Segunda Práctica Calificada de Transferencia de Calor 4 a (1)

Segunda práctica calificada de transferencia de calor 1. Se tiene que enfriar benceno que fluye a 12,5 kg/s (Cp=1744,8 J/Kg. ℃ ) de 82 ℃ a 54 ℃ , por medio de 10 Kg/s de agua (Cp=4180 J/Kg. ℃ ) disponible a 15.5 ℃ . El coeficiente de transferencia total U= 565 W/m2. ℃ . Calcule el área necesaria para la transferencia de calor, si el intercambiador de calor es: a. De flujo cruzado, con ningún fluido mezclado. b. El intercambiador es de tubos y coraza con 1 paso por el casco y 8 por los tubos, donde el fluido frio fluye por el intercambiador de los tubos. Resolución Parte a: Calcularemos la temperatura de salida del agua: Primero calculamos para el benceno: Q c =m ´ c × C p × ( T f −T f 2

Qc =12.5

1

)

Kg J × 1744.8 C × ( 82−54 ) ℃ s Kg .℃ p

Qc =610680 W Ahora para el agua: Qf =Qc Qf =610680 W J Kg J 610680 =10 × 4180 × T −15.5℃ ) s s Kg .℃ ( f 2

Despejando:

14.6 ℃=T f −15.5 ℃ 2

T f =30.1 ℃ 2

Calculando la temperatura media logarítmica

¿

∆TmL

¿

( T c −T f )−( T c −T f ) ( T c −T f ) ln ( T c −T f ) 1

2

2

1

1

2

2

1

( 82−30.1 )−( 54−15.5 ) ( 82−30.1 ) ln ( 54−15.5 ) ∆TmL= 44.87

AHORA: Q=∪ A

∆TmL

Q A= U . ∆ TmL REEPLAZANDO DATOS: ¿ A

610680W W 565 2 . 44.87 ℃ m .℃ A=24.08 m2