Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 12
Água é fervida a 90°C por um elemento de aquecimento horizontal de latão, com diâmetro de 8 mm. Determine o fluxo de calor máximo que pode ser alcançado no regime de ebulição nucleada.
Passo 1
Vamos primeiro reunir nossas informações. Sabemos que o elemento de aquecimento é revestido de latão e tem diâmetro 0,008 m. A água está a uma temperatura de 90°C 363 K. O exercício pede para determinar o fluxo de calor máximo em ebulição nucleada. Tudo bem? Vamos nessa!!!
Passo 2
Antes de calcular o fluxo vamos deixar esquematizadas as propriedades da água líquida e vapor a 90°C
Para água a 90°C:
Para o vapor:
O fluxo de calor máximo é dado por:
Já temos quase todos os dados, vamos aos que faltam:
é a tensão superficial entre as fases líquido e vapor. Para água a 90°C 0,0608 N/m;
é uma constante que depende da geometria do material, no nosso caso, cilindro horizontal. Para determiná-lo precisamos do parâmetro adimensional :
Para , .
Passo 3
Substituindo os valores na equação de fluxo máximo:
Resposta
O fluxo máximo que pode ser alcançado é de .