Un intercambiador de calor de tubos concéntricos con pared delgada, de
contraflujo, se usa para enfriar aceite (cp = 2.20 kJ/kg · °C) de 177.2 a
24.1 °C, a una razón de 1.4 kg/s, usando agua (cp = 4.18 kJ/kg · °C), que
entra a 18 °C, a una razón de 2.2 kg/s. Determine en grados celsius la
temperatura de salida del agua
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La temperatura de salida del agua es 69,27°C
Explicación:
Si consideramos despreciables los cambios de energía potencial y cinética, se llega a la ecuación que relaciona el calor trasferido entre ambos fluidos en un intercambiador de calor de tubos concentricos:
Q = (mCp)c (Tec - Tsc) = (mCp)f (Tsf - Tef)
Donde:
Subindice c denota fluido caliente y f fluido frió
m: fluido másico
Te = Temperatura de entrada
Ts = Temperatura de salida
sustituimos valores en la ecuación y despejamos Tfs
Tsf = (mCp)c (Tec - Tsc) / (mCp)f + Tef
Tsf = (1.4 kg/s * 2.20 kJ/kg · °C)( 177,2°C - 24,1°C) / (2.2 kg/s * 4.18 kJ/kg · °C) + 18°C
Tsf = 69,27 °C
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