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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 87

Água é fervida a 100°C por um elemento de aquecimento esférico de platina com 8 cm de diâmetro e emissividade de 0,10 imerso na água. Considerando que a temperatura da superfície do elemento de aquecimento é 350°C, determine o coeficiente de transferência de calor em regime de ebulição convectiva.

Passo 1

Vamos pegar as propriedades da água na temperatura de saturação, Tsat = 100°C

h f g = 2257 x 10 3 J / k g

ρ l = 957,9   k g / m ³

As propriedades de vapor serão tomadas na temperatura de filme,

ρ v = 0,444   k g / m ³

μ v = 1,749 x 10 - 5 k g / m . s

C P l = 1951   J / k g ° C

K v = 0,03581   W / m ² ° C

Passo 2

Agora a gente precisar encontrar o fluxo de calor que é passado por ebulição em filme, visto que a diferença de temperatura é maior que 30°C

q f i l m e ' ' = 0,67 g K v 3 ρ v ( ρ l - ρ v ) [ h f g + 0,4 C P v ( T s - T s a t ) μ v D T s - T s a t   1 4 ( T s - T s a t )

Ao substituirmos os valores vamos encontrar q f i l m e ' ' = 32062   W / m ²

Passo 3

Agora é só a gente usar a lei de resfriamento de Newton e encontrar o coeficiente convectivo associado a esse fluxo!!

q f i l m e ' ' = h T s - T s a t → h = q f i l m e ' ' T s - T s a t   = 32062 350 - 100 = 128   W / m 2 ° C

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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