Departamento de Engenharla Química
DEQ
Profa. Licianne Pimentel
uis
Questão 04: A água que entra a
é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine;
(b) O coeficiente de transferência de calor;
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Profa. Licianne Pimentel
uis
Questão 04: A água que entra a
(b) O coeficiente de transferência de calor;
Passo 1
Primeiro, vamos resumir o que o exercício está pedindo. Temos água entrando a
e sendo aquecida até
em um tubo com diâmetro interno de
. A taxa de massa da água é
e o fluxo de calor fornecido pelo elemento de aquecimento é de
. Queremos encontrar o coeficiente de transferência de calor, que é uma medida de quão eficientemente o calor está sendo transferido do elemento de aquecimento para a água.
Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de transferência de calor, especificamente a relação entre o calor transferido, o coeficiente de transferência de calor, a área de transferência e a diferença de temperatura.
Passo 2
Vamos começar calculando o calor total transferido para a água. A fórmula para o calor
transferido é:
Onde:
-
é a taxa de massa ( ) -
é a capacidade térmica específica da água ( ) -
é a diferença de temperatura ( )
Vamos calcular:
Passo 3
Agora, precisamos relacionar esse calor transferido com o coeficiente de transferência de calor
. A fórmula que liga esses conceitos é:
Onde:
-
é o calor transferido ( ) -
é a área de transferência de calor -
é a diferença de temperatura ( )
Precisamos encontrar a área
. Como temos um tubo, a área de superfície externa pode ser calculada pela fórmula da área lateral de um cilindro:
Mas o exercício não fornece o comprimento
do tubo. No entanto, sabemos que o fluxo de calor por unidade de área é
. Podemos usar essa informação para encontrar a área.
Sabemos que:
Onde
. Então:
Passo 4
Agora que temos
, vamos reorganizar a fórmula para encontrar o coeficiente de transferência de calor
:
Substituindo os valores:
Resposta
O coeficiente de transferência de calor é aproximadamente
.
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Profa. Licianne Pimentel
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Questão 04: A água que entra a é aquecida a
no tubo de
DI a uma taxa de massa de
. A parte externa do tubo é coberta com um isolante e um elemento de aquecimento elétrico produz um calor uniforme fluxo de
sobre a superficie. Negligenciar qualquer efeito de entrada, determine;
(g) A potência de bombeamento necessária, se a bomba for eficiente.
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Profa. Licianne Pimentel
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Questão 04: A água que entra a
(g) A potência de bombeamento necessária, se a bomba for
Um fluido lei de potência escoa dentro de um tudo de diâmetro D e comprimento L . Demonstrar que:
Demonstrar que a taxa de deformação na parede é igual a
Dadas as reações abaixo e suas respectivas entalpias padrões
Determinar a entalpia padrão de formação de 1 mol do acetileno
.
Deseja-se saber a viscosidade de um fluido newtoniano. Para tanto, utilizou-se um reômetro capilar (
) e os resultados obtidos foram:
|
200 | 400 | 650 | 830 |
---|---|---|---|---|
|
0.10 | 0.33 | 0.45 | 0.63 |
Verificar se o fluido é realmente newtoniano e, caso seja, obter a viscosidade.