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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 58

Considere condições nas quais um fluido com uma velocidade na corrente livre de V   =   1 m s escoa sobre uma superfície com comprimento característico L = 1 m, na qual há evaporação ou sublimação, fornecendo um coeficiente de transferência de massa por convecção médio de h m - =   10 - 2 m s . Calcule os parâmetros adimensionais , S h L - ,   R e L ,   S c   e   j m - para as seguintes combinações: escoamento de ar sobre água, escoamento de ar sobre naftaleno e glicerol quente sobre gelo. Admita uma temperatura dos fluidos de 300 K e uma pressão de 1 atm.

Passo 1

Boom galera, vamos começar esta aqui voltando lá nas Tabelas 4, 5 e 8:

Vamos começar olhando a fórmula para cada um dos nossos parâmetros adimensionais:

S h L - = h m ,   L L D A B

  R e L = V L v

  S c = v D A B

  j m - = S t m S c 2 3 = h m V S c 2 3

Para o primeiro caso, vapor de água – ar:

S h L - = 10 - 2 m s 1   m 0,26 × 10 - 4 m 2 s = 385

  R e L = 1 m s 1   m 15 , , 89 × 10 - 6 m 2 s = 6,29 × 10 4

  S c = 15 , , 89 × 10 - 6 m 2 s 0,26 × 10 - 4 m 2 s = 0,62

  j m - = S t m S c 2 3 = 10 - 2 m s 1 m s 0,62 2 3 = 0,0073

Passo 2

Para o segundo caso, naftaleno – ar:

S h L - = 10 - 2 m s 1   m 0 , 6 2 × 10 - 5 m 2 s = 1613

  R e L = 1 m s 1   m 15 , , 89 × 10 - 6 m 2 s = 6,29 × 10 4

  S c = 15 , , 89 × 10 - 6 m 2 s 0,62 × 10 - 5 m 2 s = 2,56

  j m - = S t m S c 2 3 = 10 - 2 m s 1 m s 2,56 2 3 = 0,0187

Para o último, água – glicerol:

S h L - = 10 - 2 m s 1   m 0 , 94 × 10 - 9 m 2 s = 1,06 × 10 7

  R e L = 1 m s 1   m 634 × 10 - 6 m 2 s = 1577

  S c = 634 × 10 - 6 m 2 s 0,94 × 10 - 9 m 2 s = 6,74 × 10 5

  j m - = S t m S c 2 3 = 10 - 2 m s 1 m s 6,74 × 10 5 2 3 = 76,9

E prontoo galerinha !!

Esta foi de boaassa, não é?!

Resposta

Á g u a - A r :   S h L - = 385     |       R e L = 6,29 × 10 4     |       S c = 0,62     |       j m - = 0,007 3 ;

N a f t a l e n o - A r :   S h L - = 1613     |         R e L = 6,29 × 10 4     |         S c = 2,56     |         j m - = 0,018 7 ;

Á g u a - G l i c e r o l : S h L - = 1,06 × 10 7     |         R e L = 1577     |         S c = 6,74 × 10 5     |         j m - = 76 , 9 .

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