Questão de Engenharia Mecânica — Transferência de Calor e Massa — CESPE / CEBRASPE 2024

A figura precedente mostra, esquematicamente, o sistema de refrigeração de um supercomputador, cuja finalidade é resfriar os circuitos eletrônicos, os quais estão imersos em um fluido dielétrico especial. Esse fluido é bombeado em circuito fechado através do computador, de um trocador de calor do tipo casco e de tubos. Durante a operação normal, o calor gerado dentro do computador é transferido ao fluido dielétrico, que, ao passar pelo trocador de calor, o transfere para a água fria, que circula pelos tubos do trocador. Os parâmetros do sistema são os seguintes:

Fluido dielétrico:

– taxa de fluxo: \dot{m}_f = 4,0 kg/s

– calor específico: c_{pf} = 1300 J/kg.K;

– temperatura de entrada no trocador de calor:T_{fe} = 25 °C

– temperatura de saída no trocador de calor: T_{fs} = 15 °C

Água fria:

– taxa de fluxo: \dot{m}_f = 2,5 kg/s

– temperatura de entrada no trocador de calor: T_{Ae} = 7 °C;

– calor específico da água fria: c_{pA} = 4160 J/kg.K

Considerando os dados apresentados, é possível afirmar que a taxa de transferência de calor \dot{Q} e a temperatura de saída da água fria T_{AS} no trocador de calor serão iguais, respectivamente, a