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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 126

Jakob sugere que a seguinte correlação seja utilizada para tubos quadrados em situação de escoamento cruzado em líquido:

N u = 0,102   R e 0,675 P r 1 / 3

Água a 50 °C ( k = 0,61   W / m ⋅ K ,   P r = 6 ) escoa sobre um tubo quadrado de 1 cm de lado, com número de Reynolds de 10000. O coeficiente de transferência de calor convectiva é:

  1. 5,7   k W / m 2 ⋅ K
  2. 8,3   k W / m 2 ⋅ K
  3. 11,2   k W / m 2 ⋅ K
  4. 15,6   k W / m 2 ⋅ K
  5. 18,1   k W / m 2 ⋅ K

Passo 1

Todas as propriedades que iremos precisar para a questão já nos foi fornecida! Então vamos lá.

Esta é uma questão muito boa! Nem precisamos pensar em qual relação utilizarmos para calcular o número de Nusselt, e consequentemente, o coeficiente de transferência de calor.

Portanto, vamos começar calculando esse coeficiente h . Usando a relação dada na questão, temos:

N u = h L k á g u a = 0,102   R e 0,675 P r 1 / 3  

h = k á g u a L ⋅ 0,102   R e 0,675 P r 1 / 3

h = 0,61 0,01 ⋅ 0,102 ⋅ 10000 0,675 ⋅ 6 1 / 3

h = 5666,5   W / m 2 ⋅ K ≈ 5,7   k W / m 2 ⋅ K

Logo, temos a letra a).

Resposta

Letra a).

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