A água deve ser fervida à pressão atmosférica em uma panela de aço polido mecanicamente colocada sobre uma unidade de aquecimento. A superfície interna da parte inferior da panela é mantida a 110°C. Considerando que o diâmetro da parte inferior da panela é de 30 cm, determine (a) a taxa de transferência de calor para a água e (b) a taxa de evaporação.

Vamos começar com a taxa de transferência de calor na ebulição nucleada. Mas antes, vamos deixar esquematizadas as propriedades da água líquida a 100°C e do vapor na temperatura de filme.

Para água a 100°C:

Para o vapor, a temperatura de filme é:

Nesta temperatura as propriedades do vapor são:

Com esses dados podemos calcular a taxa de calor por ebulição nucleada:

Já temos quase todos os dados, vamos aos que faltam:

é a tensão superficial entre as fases líquido e vapor. Para água a 100°C 0,0589 N/m;

e são constantes que dependem das interações entre a água e o material da superfície de aquecimento, no nosso caso aço polido mecanicamente. Para este caso 0,0130 e 1. Substituindo os valores na equação:

Já temos a taxa de transferência de calor. Agora vamos determinar a taxa de água que evapora.