24 - Um recipiente de parede dupla com turbina é usado para aquecer uma corrente de água de a . O coeficiente médio de transferência de calor para a água na parede interna do recipiente pode ser estimado a partir de . O vapor saturado a condensa entre as paredes, onde o coeficiente médio de transferência de calor em é: . As dimensões do recipiente são: . A velocidade do agitador é de . Calcule a taxa de massa de água que pode ser aquecida permanentemente nesse recipiente agitado.

Calcule a temperatura média da água.

Aqui,  é a temperatura inicial da água e  é a temperatura final da água.

Precisamos obter o calor específico para a temperatura média da água de .

Calcule o número de Reynolds usando a seguinte relação:

Calcule o número de Nusselts usando a seguinte relação:

O coeficiente de transferência de calor por convecção é determinado a partir da equação dada por:

Reescreva para achar :

Calcule o coeficiente de transferência de calor por convecção no lado externo, usando a seguinte relação:

Onde é a temperatura do vapor de saturação.

Para achar o valor de , iremos utilizar a seguinte a relação:

Agora, como temos o valor de conseguimos achar o valor do coeficiente de transferência de calor por convecção.

Calcule o coeficiente geral de transferência de calor usando a seguinte relação:

Escreva a equação do balanço energético para calcular a vazão mássica da água.

Portanto, a taxa de massa de água que pode ser aquecida no vaso agitado é constante .