Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 21
Água é fervida a 90°C por um elemento de aquecimento horizontal de latão com diâmetro de 7 mm. Determine a temperatura da superfície do aquecedor para o caso de fluxo de calor mínimo.
Passo 1
Sabemos que a temperatura da água é 90°C e o aquecedor é um cilindro com 7x10-3 m. O exercício pede para calcularmos a temperatura da superfície em fluxo mínimo. Então, o que vamos fazer é: estimar uma temperatura de filme, para utilizar as propriedades do vapor; calcular o fluxo de calor mínimo; igualar o valor obtido com a fórmula de fluxo por ebulição de película e, isolar a temperatura da superfície.
Passo 2
Nosso primeiro passo é estimar uma temperatura da superfície. Vamos estimar uma temperatura 160°C. A temperatura de filme é:
Nesta temperatura as propriedades do vapor são:
Para água líquida consideramos as propriedades na temperatura de ebulição:
O fluxo mínimo é dado por:
Passo 3
Vamos agora igualar este valor com a equação de fluxo de calor em ebulição de película:
Resposta
A temperatura da superfície para a condição de fluxo mínimo é de .