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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 109

Água c p = 4180 J k g K entra em um tubo de 12 cm de diâmetro e 8,5 m de comprimento, a uma temperatura de 75°C e uma taxa de 0,35 k g s , sendo resfriada por um refrigerante evaporando a -10°C. Se o coeficiente médio de transferência de calor na superfície interna é 500 W m 2 K , a temperatura de saída da água é:

  1. 18,4 ° C ;
  2. 25,0 ° C ;
  3. 33,8 ° C ;
  4. 46,5 ° C ;
  5. 60,2 ° C .

Passo 1

Mais uma bem legal pra vocês ein !!

Então galerinha, uma informação importante aqui, o tubo esta sendo resfriado pelo refrigerante que está sendo evaporado, certo?

Se é assim nós temos a temperatura da superfície, T s , mantida constante e valendo -10°C.

Quando a temperatura da superfície é constante nós podemos usar a seguinte relação:

T s a í d a = T s - T s - T e n t r a d a e - h A s m ˙ c p

Sabemos que:

m ˙ = 0 , 35 k g s

c p = 4180 J k g K

h = 500 W m 2 K

T e n t r a d a = 7 5 ° C

T s = - 1 0 ° C

Olha que toop !!

Nós temos tudo, menos a área !

Mas vocês já sabem como calcular a área da superfície para um tubo cilíndrico, não é?

A s = π D L

Substituímos:

A s = π 0,1 2   m 8,5   m

A s = 3,204   m 2

Passo 2

Agora que temos tudo, o que fazemos?

Substituímos na fórmula do Passo 1:

T s a í d a = - 10 ° C - - 10 ° C - 75 ° C e - 500 W m 2 K × 3,204   m 2 0,35 k g s × 4180 J k g K

T s a í d a = 18,4 ° C

E achamos que a nossa resposta é a Letra (a) !!

Gostaram??

Resposta

L e t r a   A   ‼

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