O condensador de uma planta de potência a vapor é constituído por uma matriz quadrada alinhada com 625 tubos, cada um com diâmetro de 25 mm. Considere condições nas quais o vapor de água saturado a 0,105 bar condensa sobre a superfície externa de cada tubo, enquanto uma temperatura de parede do tubo igual a 17 °C é mantida pelo escoamento de água de resfriamento no seu interior. Qual é a taxa de transferência de calor para a água por unidade de comprimento da matriz tubular? Qual é a taxa de condensação correspondente?

Agora sim vamos começar o exercício de verdade. Então, da equação 10.27 vista nesse capítulo para o calor latente modificado, dada por:

E, reescrevendo o número de Jakob em função da temperatura de saturação e superfície, temos:

Substituindo os valores conhecidos nessa equação, temos:

Agora, para encontrar o coeficiente convectivo iremos utilizar a equação 10.46, onde temos:

Sabendo então que , já que temos tubos, substituindo os valores conhecidos, chegamos em:

Agora, para o arranjo de tubos, o coeficiente convectivo para o conjunto é dado pela equação 10.49, que é:

Utilizando o valor mais apropriado de e substituindo o coeficiente convectivo encontrado anteriormente, chegamos em:

Agora, para encontrar o calor por unidade de comprimento do arranjo, podemos utilizar a equação de resfriamento de Newton, sem usar o comprimento e lembrando de usar a quantidade total de tubos alinhados, então teremos:

Substituindo os valores conhecidos, chegamos em:

E a taxa de condensação correspondente pode ser encontrada através da equação 10.34, dada por:

Substituindo os valores encontrados até agora, temos: