Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 26
Um aparelho para efetuar experimentos de ebulição tem uma barra de cobre que tem uma de suas extremidades exposta a um líquido em ebulição e um aquecedor elétrico encapsulado na extremidade oposta, e encontra-se isolada termicamente da vizinhança em todas as suas superfícies, exceto a exposta ao líquido. São inseridos termopares na barra que são usados para medir as temperaturas em posições distantes e da superfície.
(a) Um experimento é efetuado para determinar as características de ebulição de um revestimento especial que é aplicado sobre a superfície exposta. Sob condições de regime estacionário, ebulição nucleada é mantida em água saturada à pressão atmosférica e valores e são registrados. Se , qual o valor do coeficiente associado à correlação de Rohsenow?
(b) Supondo a aplicabilidade da correlação de Rohsenow com o valor de determinado na parte (a), calcule e represente graficamente o excesso de temperatura como uma função do fluxo térmico na ebulição para . Quais são os valores correspondentes de e , para ? Se for aumentado para , podem os resultados anteriores ser extrapolados para inferir os valores correspondentes de ?
Passo 1
Vamos passar um raio X nesse problema... Aqui nós temos as condições de operação do aparelho utilizado para determinar as características de ebulição da superfície. E queremos encontrar o coeficiente de ebulição de nucleados para revestimento especial, show?! Então vamos lá!
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir: condução unidimensional em estado estacionário na barra, a água é saturada a e a aplicabilidade da correlação de Rohsenow com .
O coeficiente pode ser determinado se e forem conhecidos. Então, aplicando a lei de Fourier entre e temos,
Como a distribuição de temperatura na barra é linear,
Então,
Passo 3
Tendo que construímos,