Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 118

No processamento de tubos plásticos muito longos, com 2 mm de diâmetro interno, ar escoa no interior do tubo com um número de Reynolds igual a 1000. A camada interior do material plástico evapora para o ar sob condições plenamente desenvolvidas. O plástico e o ar estão a 400 K, e o número de Schmidt para a mistura do vapor do plástico com o ar é igual a 2,0. Determine o coeficiente de transferência de massa por convecção.

Passo 1

Tá legal! Vamos começar esse exercício pegando a propriedade do ar lá da tabela A.4, na temperatura de 400 K, que vamos utilizar posteriormente, então teremos:

Então, como temos condições de escoamento plenamente desenvolvidas, uma temperatura de superfície constante de 400 K e um Reynolds de 1000, ou seja, um escoamento laminar, teremos um número de Nusselt de:

Dessa forma, sabendo que o número de Nusselt se relaciona com o coeficiente convectivo através de:

Passo 2

A nossa situação, onde temos a evaporação do plástico para o ar sob condições plenamente desenvolvidas se assemelha com a condição descrita no passo 1, então, da parte de transferência de massa por convecção, sabemos que para o plástico-ar a 400 K, teremos o número de Schmidt, que é dado por:

Então, substituindo os valores conhecidos, temos:

Passo 3

Então, no caso da transferência de massa por convecção, o número de Sherwood pode ser escrito como:

Como temos escoamento plenamente desenvolvido, temperatura constante e escoamento laminar, podemos então assumir:

Então, substituindo os valores conhecidos na equação de cima, podemos encontrar o valor do coeficiente de transferência de massa por convecção:

Resposta

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Ar, escoando através de um tubo de 75 mm de diâmetro, atravessa uma seção rugosa com 150 mm de comprimento construída com naftaleno, que apresenta as propriedades M = 128,16 kg/mol e p s a t 300K = 1,

Ar, a 300 K e a uma vazão de 3 kg/h, passa em sentido ascendente através de um tubo de 30 mm de diâmetro, como mostrado na figura. Uma fina película de água, também a 300 K, escoa lentamente em sentid

Qual é o coeficiente de transferência de massa por convecção associado ao escoamento plenamente desenvolvido de ar atmosférico a 27 °C e 0,04 kg/s através de um tubo com 50 mm de diâmetro, cuja superf

4 - Estime o coeficiente de transferência de calor, h , associado aos pontos A ,B ,C ,DeE na Figura 10.4. Qual ponto está associado ao maior valor de h ? Qual ponto está associado ao menor valor de h

3- O papel da tensão superficial na formação de bolhas pode ser demonstrado considerando-se uma bolha esférica de vapor saturado puro em equilíbrio mecânico e térmico com seu líquido superaquecido.Ini