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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 93

Vapor saturado a 270,1 kPa condensa dentro de um tubo horizontal de 10 m de comprimento e 2,5 cm de diâmetro interno cuja superfície é mantida a 110°C. Considerando a baixa velocidade do vapor, determina o coeficiente médio de transferência de calor e a taxa de condensação do vapor no interior do tubo.

Passo 1

Primeiro passo, como sempre fazemos: pegar as propriedades do fluido nas temperaturas corretas. Para a fase gasosa em Tsat e fase líquida em Tf!!

ρ l = 943,4   k g / m ³

μ l = 0,232 x 10 - 3 k g / m . s

C P l = 4244   J / k g ° C

K l = 0,683   W / m ° C

h f g = 2174 x 10 3 J / k g

ρ v = 1,5   k g / m ³

v l = 0,246 x 10 - 6   m ² / s

Vamos de antemão calcular o calor latente modificado, beleza?

Passo 2

O coeficiente de transferência de calor pode ser calculado usando a seguinte fórmula:

h = 0,555 g ρ l ρ l - ρ v K l 3 μ l T s a t - T s h f g + 3 8 C P l T s a t - T s 1 4

Agora é substituir os valores e encontrar que h = 3345   w / m ² ° C

Não estou substituindo os valores porque fazer conta eu sei que você (ou sua calculadora rsrs) sabe fazer! Aqui eu quero desenvolver contigo como raciocinar nas questões, ok?

Passo 3

Para o cálculo da taxa de condensação você com certeza deve estar cascudo se chegou até aqui e sabe que:

m ˙ h f g = q = h A T s a t - T s → m ˙ = h A T s a t - T s h f g

m ˙ = h π D L T s a t - T s h f g = 3345 π 0,025 10 130 - 110 2174 x 10 3 = 0,0242   k g / s

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro