Um fluido entra em um tubo de parede delgada com 5   m m de diâmetro e – m de comprimento com uma vazão de 0,04 kg/s e uma temperatura de Tm,ent = 85°C. A superfície do tubo é mantida a Ts = 25°C e para essas condições de operação a temperatura de saída da água é de Tm,sai = 31,1°C. Qual será a temperatura de saída se a vazão for duplicada? Escoamento turbulento plenamente desenvolvido pode ser suposto em ambos os casos e as propriedades do fluido consideradas independentes da temperatura.

Passo 1

Beleza galerinha, vamos lá! Para a condição básica de operação (b), a equação de taxa, Eq. 8,41b, com C = m c p , a taxa de capacidade é,

Substituindo os valores numéricos, por P = πD, encontre a relação, h b / C b

Passo 2

Para a nova condição de operação (n), a vazão é duplicada, C n = 2 C b , e as escalas de coeficiente de convecção de acordo com a relação Dittus-Boelter, Eq. 8,60,

Usando a equação de taxa para a nova condição operacional, encontramos

Resposta

T m , o n = 33.2 ° C

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