Considere uma região anular entre dois tubos concêntricos na qual os diâmetros interno e externo são de 25 mm e 50 mm. Água entra na região anular a 0,04 kg/s e 25°C. Se a parede do tubo interno for aquecida eletricamente a uma taxa (por unidade de comprimento) de q′ = 4000 W/m, enquanto a parede do tubo externo é termicamente isolada, qual deve ser o comprimento dos tubos para que a água atinja uma temperatura de 85°C na saída? Qual é a temperatura na superfície do tubo interno na saída, onde condições plenamente desenvolvidas podem ser consideradas?

Passo 1

Beleza galerinha, vamos lá! (a) A partir do balanço energético global, Eq. 8,34,

Passo 2

(b) Da Eqs. 8.1 e 8.5,

Portanto o fluxo é laminar, e com Di/Do = 0,5, segue-se da Eq. 8.72 e Tabela 8.3,

A partir de Eq. 8.67,

Resposta

a )   L = 2.51   m

b ) T s , i L = 388   ° C

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