Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 58
Um tubo horizontal, com 50 mm de diâmetro externo e temperatura superficial de 34°C, está exposto a vapor de água a 0,2 bar. Estime a taxa de condensação e a taxa de transferência de calor por unidade de comprimento do tubo.
Passo 1
A primeira coisa que devemos fazer é ir no apêndice A e pegar as propriedades da água na tabela A.6. Então, no estado de saturação a 0,2 bar, temos:
Agora, ainda da tabela A.6, precisamos pegar as propriedades na temperatura de filme, que por sua vez é dada pela média entre a temperatura de superfície e de saturação, ou seja:
Então, para essa temperatura de filme, temos as seguintes propriedades para a água:
Passo 2
Agora, como vimos nesse capítulo, podemos utilizar a equação 10.46 para encontrar o coeficiente convectivo, onde temos:
Então, dessa forma, precisamos calcular o calor latente modificado, dado por:
Substituindo os valores conhecidos, temos:
Passo 3
Agora então podemos substituir os valores conhecidos na equação para o coeficiente convectivo, onde teremos:
E, com isso, podemos encontrar a taxa de transferência de calor através da equação de resfriamento de Newton, onde temos:
E, dividindo por dos dois lados, temos a expressão do calor por unidade de comprimento:
Substituindo os valores conhecidos, temos:
E, para a vazão mássica, basta utilizar a equação 10.34, onde teremos:
Substituindo os valores conhecidos, temos: