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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 52

Em um dia de verão, a temperatura do ar é de 27 ° C e sua umidade relativa é de 30%. Água evapora da superfície de um lago a uma taxa de 0,10   k g / m 2 ⋅ h por metro quadrado de área da sua superfície. A temperatura da água também é de 27 ° C . Determine o valor do coeficiente de transferência de massa por convecção.

Passo 1

A equação de taxa de transferência de massa por convecção é:

m ˙ ' ' e v a p = n A ' '

n A ' ' = h m ¯ ρ A , s - ρ A , ∞

Isolando h m ¯ :

h m ¯ = n A ' ' ρ A , s - ρ A , ∞

Onde

ρ A , s = ρ A , s a t

E a densidade de saturação sob temperatura da água é:

ρ A , ∞ = φ ρ A , s a t

Substituindo na equação da taxa de transferência de massa por convecção:

h m ¯ = n A ' ' ρ A , s a t 1 - φ

Passo 2

Na Tabela A . 6 obtemos a seguinte propriedade para a água saturada sob a temperatura de 27 ° C   ( 300   K ) :

ρ A , s a t = 1 v g = 1 39,13 = 0,02556   k g / m 3

Dados:

n A ' ' = 0,10   k g / m 2 ⋅ h = 2,78 × 10 - 5 k g / m 2 ⋅ s ;

φ = 30 % = 0,3 .

Substituindo na equação do Passo 1:

h m ¯ = 2,78 × 10 - 5 0,02556 ⋅ 1 - 0,3

h m ¯ = 1,55 × 10 - 3   m / s

Resposta

h m ¯ = 1,55 × 10 - 3   m / s

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