Um trocador de calor consiste em uma serpentina, pela qual circulam 18 litros de água por minuto. A água entra na serpentina à temperatura ambiente (20ºC) e sai mais quente. Com isso, resfria-se o líquido que passa por uma tubulação principal, na qual a serpentina está enrolada. Em uma fábrica, o líquido a ser resfriado na tubulação principal é também água, a 85 ºC, mantida a uma vazão de 12 litros por minuto. Quando a temperatura de saída da água da serpentina for 40 ºC, será possível estimar que a água da tubulação principal esteja saindo a uma temperatura T de, aproximadamente,

Resposta:

A alternativa correta é letra C) 55°C.

Explicação:

Para resolver esse problema, precisamos aplicar o princípio de conservação de energia. O trocador de calor é um dispositivo que transfere calor de um fluido para outro, sem haver contato direto entre eles. Nesse caso, a água que circula na serpentina está entrando a 20°C e saindo mais quente, o que significa que está recebendo calor do fluido que passa pela tubulação principal.

Como a vazão de água na tubulação principal é de 12 litros por minuto, e a temperatura de saída da água da serpentina é de 40°C, podemos supor que a temperatura do fluido que sai da tubulação principal é maior que 40°C. Além disso, como a água da serpentina está recebendo calor do fluido que passa pela tubulação principal, a temperatura do fluido que sai da tubulação principal deve ser menor que a temperatura de saída da água da serpentina.

Analisando as opções, podemos descartar as alternativas A) 75°C e B) 65°C, pois elas são maiores que a temperatura de saída da água da serpentina. Já as alternativas D) 45°C e E) 35°C são menores que a temperatura de saída da água da serpentina, o que não é possível, pois o fluido que sai da tubulação principal deve ter uma temperatura maior que a água que entra na serpentina.

Portanto, a única opção viável é a alternativa C) 55°C, que é uma temperatura razoável para o fluido que sai da tubulação principal, considerando que a água da serpentina está recebendo calor do fluido que passa pela tubulação principal.