Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 95
A convecção de calor é expressa pela lei do resfriamento de Newton como sendo . Expresse a convecção da massa de maneira análoga em uma base mássica. Identifique todas as quantidades na expressão e estabeleça unidades.
Passo 1
A taxa de transferência de calor por convecção de calor é expresso por
Em que é a taxa de calor, é o coeficiente convectivo, é a área da superfície e uma diferença de temperatura, que é a responsável por promover a troca térmica. O que vamos fazer é reescrever a equação substituindo os termos relativos a transferência de calor por termos relacionados à transferência de massa. Vamos lá???
Passo 2
Nosso primeiro passo será estabelecer a taxa de transferência de massa. Nessa nova expressão usaremos para substituir . As unidades de taxa são , então como estamos falando em transferência de massa, nossa quantidade será expressa em kg. O tempo será expresso em s.
A área de superfície é equivalente tanto para transferência de calor como de massa, então podemos continuar utilizando o termo expresso em m2.
Passo 3
O próximo termo é a diferença de temperatura. Para o caso de transferência de massa vamos substituir este termo por diferença de concentração . As concentrações são geralmente expressas em . Como já dissemos vamos expressar a quantidade em kg. O volume expressaremos em m3.
Nosso último termo é o coeficiente convectivo. Para a transferência de massa vamos utilizar ao invés de . A equação fica:
E as unidades do coeficiente são:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)