Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 221
Água quente flui através de um tubo de PVC de de comprimento cujo diâmtro interno é e o diâmetro externo é , a taxa de entrando a . Considerando que toda superfície interna do tubo é mantida a e toda superfície externa, a , a temperatura de saída da água é
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Dados fornecidos:
O comprimento do tubo é .
O diâmetro interno do tubo é .
O diâmetro externo do tubo é .
Calor específico da água é .
A condutividade térmica do PVC é .
A vazão mássica da água é .
A temperatura da água de entrada é .
A temperatura da superfície interior é .
A temperatura da superfície exterior é .
Passo 2
Nessa questão temos uma condução de calor em um cilindro. Podemos resolvê-la usando a equação 3-37. Assim vamos primeiro encontrar a quantidade de calor transferida.
Podemos substituir o rio pelo diâmetro. Assim temos:
Passo 3
Agora, precisamos saber que no balanço energético, a quantidade de transferência de calor do tubo é igual à quantidade de calor perdida pela água para o cilindro. Assim podemos escrever a seguinte equação:
Podemos rescrever essa equação isolando a temperatura de saída. Assim, a temperatura de saída da água pode ser determinada como:
Substituindo os valores fornecidos no enunciado temos:
Portanto, a temperatura externa da água é .
Resposta (e)
Resposta
e)