Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 26

Etilenoglicol escoa com uma vazão de 0,01 kg/s através de um tubo com parede delgada e diâmetro de 3 mm. O tubo, em forma de serpentina, encontra-se submerso em um banho agitado de água que é mantido a 25°C. Se o fluido entra no tubo a 85°C, que taxa de transferência de calor e comprimento do tubo são necessários para que o fluido saia a uma temperatura de 35°C? Despreze a intensificação da transferência de calor associada à configuração em serpentina do tubo.

Passo 1

Falaaaa moçadinha, show de bola?

Como diz o Homem de ferro “Eu tenho um plano. Ataque!”

Bora atacar esse problemaaaaaaa junto comigoo.

Temperatura de entrada de glicol T m , i = 85 ° C

Temperatura de saída T m , o = 35 ° C

Temperatura das bolas de água T s = 25 ° C

Quociente de vazão, m ˙ = 25 ° C

Pela tabela A-5, as propriedades do óleo do motor

T m = T m , o - T m , i 2 = 333   K

μ = 0.522 × 10 - 2 N s / m 2

k = 0.26   W / m ⋅ K

P r = 51.3

c p = 2562   J / k g ⋅ K

T a x a   d e   f l u x o   m = 0.01   k g / s

Passo 2

q c o n v = m c p T m , o - T m , i

= 0.01 × 2562 × 35 - 85

q c o n v = 1281   W

Temos

q c o n v = h ¯ A S ∆ T i m

∆ T l m = ∆ T o - ∆ T i ln ⁡ ∆ T o ∆ T i

∆ T l m = 35 - 25 - 85 - 25 ln ⁡ 35 - 25 85 - 25

= 27.9 ° C

Passo 3

Número de Reynolds

R e D = 4 m π D μ

R e D = 4 × 0.01 π × 0.003 × 0.522 × 10 - 2

= 813

Portanto, o fluxo é laminar, então a correlação aproximada é

N μ d ¯ = h D ¯ k

= 3.66

h ¯ = N μ k D

= 3.66 × 0.26 0.003

= 317.2   W / m 2 ⋅ K

Passo 4

Partindo da expressão a seguir

A s = q c o n v h ∆ T l m

A S = 1281 317 × 27.9

A s = 0.145 m 2

Mas

A s = π D L

L = A s π D

L = 0.145 π × 0.003

L = 15.38

“Às vezes é preciso aprender a correr antes de começar a andar”

Resposta

L = 15.38

Exercícios de Livros Relacionados

Um motor elétrico fornece 3 kW à bomba da instalação da figura, que tem um rendimento de 80%. Sendo dados:a) as tubulações são de mesma seção, cujo diâmetro é de 5 cm e de mesmo material;b) k s 1 = 10
Water at 208C fl ows by gravity through a smooth pipe fromone reservoir to a lower one. The elevation difference is 60 m.The pipe is 360 m long, with a diameter of 12 cm. Calculatethe expected fl ow r
SAE 30W oil at 208C fl ows through a straight pipe 25 mlong, with diameter 4 cm. The average velocity is 2 m/s.(a) Is the fl ow laminar? Calculate (b) the pressure drop and(c) the power required. (d)
SAE 30 oil at 208C fl ows at 1.8 ft3/s from a reservoir into a6-in-diameter pipe. Use fl at-plate theory to estimate theposition x where the pipe wall boundary layers meet in thecenter. Compare with E