Enunciado

Vapor saturado a 35°C é condensado em uma placa vertical de 1,2 m de altura e mantida a 25°C. Determine a taxa de transferência de calor do vapor para a placa e a taxa de condensação por metro de largura da placa.

Passo 1

Nessa questão eu vou usar o sistema americano de unidades porque a tabela A-9E nos dá nessas unidades. Então é mais fácil a gente passar a altura da placa para ft do que todas as propriedades para SI, concorda?

ρ l = 62,12   l b m / f t ³

μ l = 1,842   l b m / f t . h

v l = 0,03   f t ² / h

C P l = 1   B t u / l b m º F

K l = 0,358   B t u / h . f t . ° F

Já te adiantando que vamos precisar calcular o calor latente modificado

h f g ' = h f g + 0,68 C P l T s a t - T s = 1051   B t u / l b m

Passo 2

Vamos assumir que o escoamento seja laminar e calcular Reynold da seguinte maneira:

R e = 4,81 + 3,7 L K l T s a t - T s μ l h f g ' g v l 2 1 3 0,82 = 145

Em seguida a gente pode calcular o coeficiente convectivo

h = R e K l 1,08 R e 1,22 - 5,2 g v l 2 1 3 = 875   B t u / h . f t . ° F

Passo 3

Agora é partir pro braço e calcular o que se pede no enunciado!!!

q = h A T s a t - T s = h W L ( T s a t - T s )

Para fins de cálculo, vamos considerar que a largura L seja de 1ft e convertendo a altura de 1,2m teremos 4ft, beleza?

q = 875 4 1 100 - 80 = 70000   B t u / h

Passo 4

Calcular a taxa de condensação você já deve estar cansado de fazer isso nas questões, mas vamos lá haha

m ˙ = q h f g ' = 70000 1051 = 66,6   l b m / h

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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