Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 57

Vapor saturado a 100°C condensa sobre uma placa de 2 m x 2 m que está inclinada verticalmente a 30°. A placa é mantida a 80°C pelo resfriamento do outro lado. Determine (a) o coeficiente médio de transferência de calor ao longo da placa e (b) a taxa em que o condensado escoa ao longo da placa na parte inferior.

Passo 1

Vamos pegar as propriedades de vapor na temperatura de saturação e da fase líquida em Tf, ok?

ρ l = 965,3   k g / m ³

h f g = 2257   x   10 3     J / k g

C P l = 4206   J / k g ° C

K l = 0,675

μ l = 0,315   x   10 - 3     k g / m . s

ρ v = 0,6   k g / m

v l = 0,326   x   10 - 6   m ² / s

Passo 2

(a) Precisamos calcular o Reynold primeiro para sabermos qual é o regime de escoamento e depois escolhermos qual é a correlaão que usaremos, ok?

R e = 4,81 + 3,7 L K l T s a t - T s μ l h f g ' g c o s θ v l 2 1 3 0,820

Percebeu que vamos ter que calcular de novo o calor latente modificado, né?

h f g ' = h f g + 0,68   C P l T s a t - T s

h f g ' = 2257   x   10 3 + 0,68   x   4206   x   100 - 80 = 2314   x   10 3   J / k g

Depois de substituirmos os valores das variáveis, a gente encontrará Re = 1237, ou seja, estamos ainda dentro do regime laminar!

Passo 3

A correlação a ser usada para esse regime será:

h = R e K l 1,08 R e 1,22 - 5,2 g cos ⁡ θ v l 2 1 3

h = 1237   x   0,675 1,08   x   1237 1,22 - 5,2 9,81   x cos ⁡ 30 0,326   x   10 - 6 2 1 3 = 5623 W m 2 ° C

Passo 4

(b) Para encontrar a taxa de condensação é a gente usar aquela equação relacionada ao calor latente, beleza?

q = m ˙   h f g ' →   m ˙ = q h f g ' = h A T s a t - T s h f g ' = h   x   L   x   w   ( T s a t - T s ) h f g '

m ˙ = 5623   x   2   x   2   x   ( 100 - 80 ) 2314   x   10 3 = 0,194   k g / s

Resposta

  1. h = 5623 W m 2 ° C
  2. m ˙ = 0,194   k g / s
Ver Outros Exercícios desse livro