Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 149
Água é aquecida em um tanque com tubos submersos de cobre, com paredes delgadas e diâmetro de 50 mm, nos quais escoam gases de combustão (T,.= 750 K). Para melhorar a transferência de calor para a água, quatro aletas planas de seção transversal uniforme, em forma de cruz, são inseridas no interior de cada tubo. As aletas têm 5mm de espessura e também são construídas em cobre (k = 400 W/(m-K)). Sendo a temperatura na superfície do tubo igual a 7) = 350 K e o coeficiente de transferência de calor por convecção no lado do gás hs = 30 W/(m2 -K), qual é a taxa de transferência de calor para a água por metro de comprimento do tubo?
Passo 1
Iai gente! Prontos pra detonar mais uma questão comigo? Bora lá!
A taxa de transferência de calor por unidade de comprimento tudo é dada pela seguinte expressão:
Onde:
E por sua vez podemos dizer que:
Onde:
Por sua vez temos que:
Passo 2
Para uma reação adiabática, temos que:
Por sua vez, M será:
Substituindo os valores, temos:
Por sua vez, a expressão que define ML é:
De forma similar, substituindo os valores, temos que .
Passo 3
Portanto, temos que e então:
E também teremos que:
Por fim, temos que a taxa de transferência de calor para a água por metro de comprimento do tubo:
Espero que tenham curtido! Nos vemos na próxima questão, galera!