FAMECA 2020 — questão 39 de Física

Enunciado em texto

A figura mostra um trocador de calor, cuja finalidade é propiciar a transferência de calor entre dois fluidos, no caso água e óleo, inicialmente a temperaturas diferentes.

[Figura: equipamento cilíndrico horizontal (o casco), com caixas de distribuição nas duas pontas (“Caixa de distribuição traseira” e “Caixa de distribuição dianteira”). Por dentro, vários tubos; chicanas desviam o fluido em volta deles. Estão indicadas a “Entrada da água” e a “Saída da água” no casco, e a “Entrada do óleo” e a “Saída do óleo” nas caixas de distribuição.]

(www.cdcequipamentos.com. Adaptado.)

Suponha que a água possua temperatura inicial de 20 ºC, flua pelo equipamento na razão de 100 kg/min e saia com temperatura de 40 ºC. Admita que o óleo entre no equipamento a 90 ºC, flua na razão de 105 kg/min e saia a 50 ºC. Considerando que o calor específico da água seja $4{,}2 \times 10^{3}$ J/(kg · ºC) e desprezando as perdas de calor dos fluidos para as diversas partes do equipamento, o calor específico do óleo vale

(A) $3{,}2 \times 10^{3}$ J/(kg · ºC).

(B) $2{,}8 \times 10^{3}$ J/(kg · ºC).

(C) $2{,}0 \times 10^{3}$ J/(kg · ºC).

(D) $3{,}6 \times 10^{3}$ J/(kg · ºC).

(E) $2{,}4 \times 10^{3}$ J/(kg · ºC).

(Enunciado e figura: Vestibular FAMECA 2020, Conhecimentos Gerais — FAMECA/Vunesp.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Faculdade de Medicina de Catanduva (FAMECA/UNIFIPA) e à Fundação VUNESP.