Enunciado

Considere o escoamento cruzado de um gás X sobre um objeto que possui um comprimento característico de L = 0,1 m. Para um número de Reynolds de 1   ×   10 4 , o coeficiente de transferência de calor médio é de 25 W m 2 K . O mesmo objeto é, então, impregnado com um líquido Y e submetido às mesmas condições de escoamento. Dadas as propriedades termofísicas a seguir, qual é o coeficiente de transferência de massa por convecção médio?

Passo 1

Animados para continuar? Espero que sim !!

Vamos que vaaamo..

Queremos calcular o coeficiente de transferência de massa por convecção médio, ok?

Mas antes nós precisamos calcular o número de Prandtl do gás X:

P r = v α

A tabela já nos deus os dois, não foi?

P r = 21 × 10 - 6 29 × 10 - 6 = 0,723

Como o número de Prandtl é igual ao número de Schmidt dado nós podemos usar a relação:

N u L - = S h L -

Sabendo que:

N u L - = h L L k

S h L - = h m ,   L L D A B

Então:

h L L k = h m ,   L L D A B

Isolando o coeficiente que queremos:

h m ,   L = h L D A B k

Muito beem !! Sabemos como calcular, mas ainda não temos todos os dados, certo?

Passo 2

Vamos ver o que temos?

h L = 25 W m 2 K

k = 0,030 W m K

O D A B ainda não conseguimos, mas se vocês lembrarem bem descobrirão que ele se relaciona com o número de Schmididt:

S c = v D A B

D A B = v S c

Substituindo:

D A B = 21 × 10 - 6 0,72 = 2,92 × 10 - 5 m 2 s  

Colocando tudo isso na fórmula que achamos no Passo 1:

h m ,   L = 25 W m 2 K 2,92 × 10 - 5 m 2 s 0,030 W m K

h m ,   L = 0,0243 m s

E é só isso galerinha, o que acharam?

Resposta

h m ,   L = 0,0243 m s

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