Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 47
Uma placa quadrada vertical de 0,5 m x 0,5 m é usada em um processo de vapor condensado de água saturada. Considerando que a taxa de condensação desejada é 0,016 kg/s, determine a temperatura necessária da superfície da placa à pressão atmosférica. Para este problema, como primeira aproximação, considere a temperatura da película de 90°C para avaliação das propriedades líquidas
Passo 1
Vamos tomar as propriedades na temperatura sugerida, beleza?
Nesses problemas de condensação/vaporização, a gente sempre tem que catar o calor latente na temperatura de saturação do fluido. Nesse caso como é água, temos Tsat = 100°C
Passo 2
Bora calcular o calor latente modificado. Esse costuma ser um passo em comum na maioria dos problemas de troca de fase!!
Massss, para esse cálculo a gente precisa da temperatura de superfície e ela também é uma variável que é nossa de interesse, certo? Mas você já deve ter visto problemas parecidos em convecção forçada externa e interna onde a gente precisa chutar uma temperatura inicialmente e depois ver se nosso chute foi bom ou não.
Vamos chutar Ts = 80°C
Passo 3
Agora a gente parte para Reynolds!!!
Estamos num regime laminar, então é só usar a correlação para esse regime para encontrarmos o coeficiente de transferência de calor para placa vertical.
Passo 4
Agora só a gente calcular Ts usando a relação com a troca de calor por convecção.
Fizemos um bom chute ;)
Se o chute tivesse sido ruim, a gente teria que pegar essa Ts recalcular hfg’ e refazer todas a contas até que o Ts de chute gerasse um Ts igual ou muito próximo.
Resposta
Ts = 80,4°C