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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 114

Um fio de resistência elétrica de 70 cm de comprimento e 2 mm de diâmetro submerso na água é utilizado para determinar, experimentalmente, o coeficiente de transferência de calor de ebulição da água a 1 atm. A temperatura é de 120°C quando um medidor de potência indica que a energia elétrica consumida é 4,1 kW. Usando a lei de Newton do resfriamento, determine o coeficiente de transferência de calor de ebulição.

Passo 1

Vamos continuando !!

Nós queremos determinar o coeficiente de transferência de calor de ebulição, ou melhor, o coeficiente de transferência de calor convectivo, ok?

Se lembram de como calcular o calor por convecção?

Então vamos lembrar:

Q c o n v ˙ = h A ∆ T

Como o calor fornecido será usado para transferir calor por convecção:

Q ˙ = h A T s - T ∞

Vamos ver os dados que temos?

Q ˙ = 4,1   k W = 4100   W

T s = 120 ° C

T ∞ = 100 ° C

Como temos um fio, a área superficial pode ser calculada como:

A = π D L

Sabendo que:

D = 2   m m = 0,002   m

L = 70   c m = 0,7   m

Então:

A = π 0,002   m 0,7   m = 4,39 × 10 - 3 m ²  

Ficou molezaaa!! Vamos só substituir:

4100   W = h 4,39 × 10 - 3 m ²   120 ° C - 100 ° C

h = 46609,66 W m 2 K

E é só isso !!

O que acharam?

Resposta

46609,66 W m 2 K

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