Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 4
Água escoa a uma temperatura de escoa sobre uma das superfícies de uma parede de aço inoxidável , cuja temperatura é de . A parede possui uma espessura de e sua outra superfície está a uma temperatura de . Em condições de regime estacionário, qual é o coeficiente convectivo associado ao escoamento da água? Quais são os gradientes de temperatura na parede e na água que está em contato com a parede? Esboce a distribuição de temperaturas na parede e na água a ela adjacente.
Passo 1
Faaaalaa coleguinha... Bora riscar mais essa questãozinha aí da listinha! Vamos juntos!!
Olha só, perceba que teremos transferência de calor convectivo da parede para o ambiente (água), e teremos também transferência de calor condutivo entre as duas superfícies dessa brincadeira.
Se você se lembrar essas duas taxas têm de ser iguais, ou seja:
E a gente pode achar esses carinhas com muita tranquilidade:
e
Onde nada mais é do que a espessura dessa parede (a distância entre uma superfície e outra). Vamos chamar essa espessura de
Passo 2
Então, igualando:
Beleza demais. Agora batendo o olho lá na tabela A-1 do livro, podemos encontrar que:
Então, isolando o
logo,
Passo 3
Molezaa de tudo. Mas ainda falta uma parte da resposta, que nada mais é do que o gradiente da temperatura em função da posição na parede:
A ideia pra água é a mesma, mas lembrando que no caso temos convecção:
Tranquilo demais!! Até a próxima!!
Resposta
(a)
(b)