Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 113
Ar seco a 15°C e 85 kPa escoa ao longo de uma superfície molhada de 2 m de comprimento a uma velocidade de escoamento livre de 3 m/s. Determine o coeficiente médio de transferência de massa.
Passo 1
Temos a informação de que ar seco está escoando sobre uma superfície molhada com uma velocidade e propriedades e . A superfície tem comprimento . Devemos obter o coeficiente de transferência de massa.
Nosso primeiro passo será calcular os números de Reynolds e Schmidt; depois iremos usá-los para calcular o número de Sherwood; A partir de Sherwood iremos obter o coeficiente de transferência de massa. Vamos lá???
Passo 2
Nosso primeiro passo é calcular o número de Reynolds. Ele é dado por:
Para o ar com :
Então:
Nosso próximo passo é calcular o número de Schmidt. Ele pode ser determinado por:
A difusividade do vapor de água no ar a 25°C (298 K) e 1 atm é . Para determinar a difusividade em 15°C e 85 kPa usaremos a relação:
O número de Schmidt é:
Passo 3
O próximo passo é utilizar a correlação de Sherwood. Para escoamento em placa plana:
O último passo é utilizar o número de Sherwood para determinar o coeficiente de transferência de massa:
Resposta
O coeficiente de transferência de massa para a superfície é .