Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 39
Água é fervida a 100°C por um elemento de aquecimento esférico de platina de 15 cm de diâmetro e emissividade de 0,10. Considerando que a temperatura da superfície do elemento de aquecimento é 350°C, determine a taxa de transferência de calor do elemento de aquecimento para a água.
Passo 1
Precisamos analisar as formas de transferência que está sendo passada para a água, que o enunciado já diz que é na forma de ebulição e quando ele disse sobre emissividade, estamos querendo dizer que não podemos negar a radiação, ok?
ANTES, vamos ver qual é o tipo de ebulição presente calculando a diferença de temperatura entre a Ts e a Tsat, ΔT = 350 – 100 = 250°C o que nos proporciona dizer que a água está ebulindo na etapa de filme, ok?
São as três equações governantes do nosso problema!!!
Passo 2
Vamos pegar as propriedades do vapor na temperatura de saturação e do líquido na temperatura de filme, Tf e substituir esses valores na nossa equação de q’’filme
Onde para ebulição em filme de água Cfilme =0,67 para essa condição (lembrando que esse valor será tabelado na maioria das vezes de acordo com o valor de ΔT encontrando para a ebulição em filme)
Para não ficar uma coisa feia de tanta substituição, eu vou colocar pra você aqui qual foi o valor final que encontrei, mas lembrando sempre de prestar muita atenção nos subíndices de cada variável indicando em qual fase está associada uma determina propriedade.
Passo 3
Vamos calcular agora a quantidade de calor trocada por radiação, lembrando que aqui as temperaturas SEMPRE DEVEM ESTAR EM KELVIN porque não temos um ΔT linear.