Trocador De Calor - Conservação De Energia

ÍNDICE DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Trocador de Calor Tipo Placa Plana 7

Figura 2 – Trocador de calor tipo Casco e Tubo 7

Tabela 1: Dados do Experimento de Conservação de Energia 13

Tabela 2: Dados do Experimento de Contra Corrente 15

Tabela 3: Dados do Experimento de Co Corrente 17

Sumário

Índice de Ilustrações 1

Resumo 4

Objetivo 5

Introdução teórica 5

Conservação de Energia 5

Trocador de calor 6

Definição 6

Exemplos de trocadores de calor 7

Tipos de Trocadores 7

Classificação quanto à utilização 7

Experimento 8

Equipamentos 8

Descrição da Bancada 8

Fluidos 9

Experimento 9

Procedimentos 10

Familiarização com o equipamento 10

Procedimentos Experimental 11

Prática Experimental 12

Experimento 1 - Conservação de Energia 12

Procedimento 1 – Contra a Corrente 13

Resultados 13

Análise dos Dados 14

Experimento 2 – Configuração Contra Corrente 14

Procedimento 2 – Contra a Corrente 14

Resultados 15

Análise dos Dados 15

Experimento 3 – Configuração Com Corrente 15

Procedimento 3 – Com a Corrente 16

Resultados 17

Análise dos Dados 17

Conclusão 17

Biliografia 18

RESUMO

Neste experimento iremos conhecer o funcionamento de um trocador de calor e sua finalidade, colher dados práticos para a efetivação dos cálculos a fim de descobrir a efetividade do sistema.

Iremos por em pratica nossos conhecimentos a partir da conservação de energia.

Para a realização deste experimento, deveremos seguir os seguintes passos.

1- Familiarização com o equipamento: Neste passo devemos identificar os instrumentos, configurar o experimento, definir a temperatura quente Th, medir as vazões.

2- Trocador contra a corrente: nesta fase deveremos verificar a conservação de energia e calcular a efetividade do sistema.

3- Trocador com a corrente: nesta fase deveremos verificar a conservação de energia e calcular a efetividade do sistema.

OBJETIVO

Verificar experimentalmente todo conhecimento adquirido na teoria, bem como reforçar o aprendizado realizando os cálculos a partir de dados colhidos na pratica.

Conhecer o funcionamento e a finalidade de um trocador de calor, calcular sua efetividade e comparar os resultados obtidos em diferentes tipos de configurações.

INTRODUÇÃO TEÓRICA

Conservação de Energia

Em 1842, Julius Robert Mayer apresentou o modelo da conservação de energia, que segue mais ou menos o mesmo princípio da conservação de massa. Diz que, quando uma energia é perdida devido uma reação, ela se transforma em um outro tipo de energia. Em um sistema totalmente fechado e bem isolado termicamente para que não haja perda de energia em forma de calor, a energia é a mesma.

Para entendermos melhor a forma de mudança de um tipo de energia para outro podemos dizer assim:

Mantendo-se um corpo parado à uma certa altura, ele possuirá apenas energia potencial gravitacional concedida a ele pelo seu peso e a força da gravidade. Quando soltamos o corpo ele transforma a energia potencial gravitacional em energia cinética.

Um exemplo bem típico de transformação de energia potencial em energia cinética é usada nas usinas hidrelétricas, que aproveitam a energia potencial da queda d’água para transformar em energia cinética que move as pás das turbinas que por sua vez transforma energia cinética em energia elétrica.

Outra forma de verificarmos uma transformação de energia é quando temos uma reação exotérmica. Neste caso a energia liberada durante a reação se transforma em energia térmica aquecendo o recipiente e o ambiente a sua volta. Já em uma reação endotérmica acontece o contrário, neste caso durante a reação ela recebe energia ao em véz de liberar, isso faz com que ela absorva energia do recipiente e do ambiente a sua volta, se tocarmos no recipiente veremos que está gelado.

Trocador de calor

Definição

Trocador de calor é um dispositivo usado para realizar a troca térmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas dos processos industriais. Este processo é comum em muitas aplicações da Engenharia. Pode ser utilizado no aquecimento e resfriamento de ambientes, no condicionamento de ar, na produção de energia, na recuperação de calor e no processo químico. Devido à muitas aplicações importantes, a pesquisa e o desenvolvimento dos trocadores tiveram um avanço tecnológico de grande proporção, mas ainda hoje busca-se aperfeiçoar o projeto e o desempenho de trocadores, baseada na crescente preocupação pela conservação de energia.

Exemplos de trocadores de calor

Figura 1 – Trocador de Calor Tipo Placa Plana

Figura 2 – Trocador de calor tipo Casco e Tubo

Tipos