O trocador de calor consiste em um dispositivo de ampla aplicação industrial, usado para realizar o processo de troca térmica entre dois fluidos em diferentes temperaturas objetivando alcançar uma temperatura de interesse para o fluido de processo prosseguir de forma adequada nas etapas consecutivas. Este representa uma grande parcela da energia gasta nas indústrias, e por isso, mostra-se fundamental seu estudo para otimização de custos. O estudo consiste na determinação da temperatura de saída do fluido refrigerante e área de troca térmica ótima para um trocador de calor simples do tipo casco e tubo, com 1 passo em cada uma das regiões (1-1), em modo de operação contracorrente, com um tempo de operação anual de 8640 horas, para o arrefecimento de uma corrente de processo quente. A partir da modelagem matemática do fenômeno obteve-se a função objetivo do sistema, relacionada ao critério de desempenho do equipamento, e a mesma foi minimizada através do método da Golden Section,sendo este uma simples técnica de busca, de propósito geral, em uma única variável, na qual o intervalo de busca deve conter um único valor ótimo, sendo assim, unimodal. Este método apresenta como vantagem o fato de não trabalhar com o cálculo de derivadas, o que se torna favorável para funções objetivo complexas. Todo o processo de otimização foi desenvolvido no software MatLab®. Desta forma, com base nos resultados obtidos foi realizada a análise do comportamento da função objetivo em função da temperatura de saída e da vazão de fluido refrigerante e finalmente foram alcançados os valores ótimos para a minimização de custos do processo.