Um fluido está escoando em condição laminar plenamente desenvolvido em um tubo com diâmetro e comprimento a uma vazão mássica . O tubo é submetido a um fluxo de calor de superfície que pode ser expresso como , onde e são constantes.
Determine a expressão para diferença de temperatura média na entrada e na saída do tubo.
Passo 1
Para essa análise, devemos aplicar o balanço de energia a um volume de controle diferencial no tubo, que pode ser expresso como sendo:
Passo 2
Integrando de a , temos...
Resposta
Note que o perímetro do tubo é:
Logo, temos que: