Uma haste revestida de platina com diâmetro de 10 mm é submersa horizontalmente em água sob pressão atmosférica. Considerando que a superfície da haste é mantida a 10°C acima da temperatura de saturação, determine a taxa de transferência de calor no regime de ebulição em piscina nucleada por unidade de comprimento e a taxa de evaporação por unidade de comprimento (em kg/s.m).

Vamos começar com a taxa de transferência de calor na ebulição nucleada. Mas antes, vamos deixar esquematizadas as propriedades da água líquida a 100°C e do vapor na temperatura de filme.

Para água a 100°C:

Para o vapor, a temperatura de filme é:

Nesta temperatura as propriedades do vapor são:

Com esses dados podemos calcular a taxa de calor pela ebulição nucleada:

Já temos quase todos os dados, vamos aos que faltam:

é a tensão superficial entre as fases líquido e vapor. Para água a 100°C 0,0589 N/m;

e são constantes que dependem das interações entre a água e o material da superfície de aquecimento, no nosso caso platina. Para este caso 0,0130 e 1. Substituindo os valores na equação:

Já temos a taxa de transferência de calor. Agora vamos determinar a taxa de água que evapora.