Calcule o número de Prandtl para os seguintes componentes: Água a ;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado pede para calcular o número de Prandtl para a água a . Estamos lidando com termodinâmica e transferência de calor aqui. Para isso, vamos precisar das propriedades físicas da água nessa temperatura, como a viscosidade dinâmica, a capacidade calorífica específica a pressão constante e a condutividade térmica.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o número de Prandtl. O número de Prandtl ( ) é uma dimensão adimensional que relaciona a difusividade momentum (viscosidade cinemática) com a difusividade térmica. Ele é definido pela fórmula:
Onde:
  • é a capacidade calorífica específica a pressão constante,
  • é a viscosidade dinâmica,
  • é a condutividade térmica.

Passo 3

Agora, precisamos encontrar os valores das propriedades da água a :
  • Capacidade calorífica específica ( ): Aproximadamente
  • Viscosidade dinâmica ( ): Cerca de
  • Condutividade térmica ( ): Aproximadamente

Passo 4

Vamos substituir esses valores na fórmula do número de Prandtl:
Antes de prosseguir, vamos ajustar as unidades para que fiquem consistentes. Sabemos que e . Simplificando as unidades:

Resposta

O número de Prandtl para a água a é aproximadamente 7,00.

Exercícios relacionados

Líquido quente flui a uma velocidade de através de um tubo metálico com diâmetro interno de 3,5 cm e comprimento de 20 m . A temperatura na entrada do tubo é de . Os seguintes dados são fornecidos para líquido a :
Densidade
Calor específico
Viscosidade
Condutividade térmica
Qual o coeficiente de transferência de calor ( ) dentro do tubo?
Água entra em um tubo a com uma vazão de . A transferência de calor da parede do tubo para o fluido é dada pela expressão , em que o coeficiente a é igual a e é a distância axial para a entrada do tubo.
Qual é a temperatura de saída da água para uma seção aquecida com 30 m de comprimento?
Um determinado líquido escoa por uma tubulação com uma vazão de . Calcule a vazão em massa e em peso sabendo-se que .
Calcule o número de Prandtl para os seguintes componentes: Água a ;