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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 155

A água quente proveniente de um motor deve ser resfriada com ar ambiente no radiador de um carro. Os tubos de alumínio em que a água escoa têm diâmetro de 4   c m e espessura desprezível. Aletas são associadas à superfície externa dos tubos, de modo a aumentar a superfície de transferência de calor do lado do ar. Os coeficientes de transferência de calor nas superfícies interna e externa são de 2000 e 150   W / m 2 · K , respectivamente. Considerando que a área de superfície efetiva no lado aletado é 12 vezes a superfície interna, o coeficiente global de transferência de calor desse trocador de calor com base na superfície interna é

a) 760   W / m 2 · K

b) 832   W / m 2 · K

c) 947   W / m 2 · K

d) 1075   W / m 2 · K

e) 1,210   W / m 2 · K

Passo 1

Dados fornecidos:

Diâmetro do tubo: D = 4   c m = 0,04   m

Coeficiente de transferência de calor na superfície interna: h i = 2000   W / m 2 · K

Coeficiente de transferência de calor na superfície externa: h o = 150   W / m 2 · K

Área da superfície no lado aletado é 12 vezes a área de superfície interna: A o = 12 A i

Passo 2

Fala galera!!

Para resolver essa questão, podemos usar o coeficiente global de transferência com base na área da superfície interna. Podemos expressa-lo da seguinte forma:

U A i = 1 1 h i A i + 1 h o A o

U = 1 A i 1 h i A i + 1 h o A o

U = 1 A i h i A i + A i h o A o

U = 1 A i h i A i + A i h o 12 A i

U = 1 1 h i + 1 h o 12

Substituindo os termos da equação pelos dados fornecidos, temos:

U = 1 1 2000   W / m 2 · K + 1 12 × 150   W / m 2 · K

U = 947,368   W / m 2 · K

Portanto, a o coeficiente global de transferência de calor desse trocador de calor com base na superfície interna é 947,368   W / m 2 · K .

Resposta: Letra (c)

Resposta

(c) 947   W / m 2 · K

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