Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 104
A temperatura da massa de um fluido ou de uma mistura de fluidos que escoam através de um tubo ou duto é definida como:
Passo 1
Boom galera, esta aqui não é nada complicada, apesar de aparentar!
Bora começar?
Quando um fluido está escoando através de um tubo ou duto nós teremos um fluxo mássico passando através dele, não é?
E como se calcula o fluxo mássico?
Nesta equação nós temos que a densidade, é constante, já que depende apenas do fluido.
A velocidade média, no entanto, vai variar de acordo com o raio. Isso também vai acontecer com a área da seção transversal,
Escrevendo esta equação na forma diferencial para a taxa de fluxo de massa em alguma seção transversal do fluxo:
Vamos guardar esta informação !
Passo 2
Quando um fluido está passando através de um tubo ele está, consequentemente, transportando energia através dessa seção, ok?
Podemos considerar que a energia transportada pelo fluido através de uma seção transversal no fluxo real deve ser igual à energia que seria transportada através da mesma seção transversal se o fluido estivesse a uma temperatura constante,
Escrevendo essa frase na forma de equação:
Esta equação também pode ser escrita na forma diferencial, em função de uma temperatura qualquer em relação à variação do fluxo mássico:
Substituindo a equação do passo 1 na equação acima:
Igualando esta à primeira deste passo:
Isolando a temperatura e lembrando que o calor específico é constante e sai da integral:
Então nossa resposta é a letra (b)!!
E aí? Entenderam?!