Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 74
Ar seco a escoa sobre uma placa molhada com de comprimento e largura de (caso A). Um aquecedor elétrico embutido na placa fornece e a temperatura na superfície é de .
- Qual é a taxa de evaporação de água na placa ?
- Após um longo período de operação, toda a água é evaporada e a superfície da placa fica seca (caso B). Para as mesmas condições na corrente livre e a mesma potência do aquecedor do caso A, estime a temperatura da placa, .
Passo 1
Faaaaaaaala galerinhaaa !!1
Animados para continuar?
Nós temos que a placa úmida está recebendo calor por meio do aquecedor e perdendo calor por convecção e por evaporação:
Nós podemos abrir um pouquinho o calor, não é?
Na fórmula:
Vamos ver o que o problema nos disse?
Como :
Para achar o restante dos nossos valores nós vamos olhar na Tabela A.6, a 300 K:
Passo 2
Ainda precisamos achar e e para isso nós vamos usar uma relação:
Onde é a densidade, o calor específico a pressão constante, o número de Lewis.
O número de Lewis também pode ser escrito como:
Onde é a difusividade térmica e a difusividade mássica!!
Para a maioria das aplicações
Na Tabela A.4 para nossa temperatura média de:
Nós não temos os valores exatos, mas podemos interpolar:
E na Tabela A.8 para o vapor de água e o ar para a temperatura da superfície:
Substituindo na fórmula para achar a correlação entre os coeficientes:
Colocando no balanço energético:
Agoora sim nós podemos achar a taxa de evaporação, certo?
Transformando segundos em horas:
E chegamos ao fim da letra (a) !!
Passo 3
Na letra (b) nós temos o Caso 2 nós temos a superfície seca, sendo assim nosso balanço energético ficará assim:
Isolando a temperatura da superfície:
Nossas operações continuam igual, certo?
E achamos o que nós queríamos, certo??