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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 91

Vapor saturado de refrigerante -134 a 35°C deve ser condensado sobre a superfície externa de um tubo horizontal de 8m de comprimento e 1,2 m de diâmetro mantido a uma temperatura de 25°C. Determina a taxa em que o refrigerante vai condensar em kg/min

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 = 1188   k g / m ³

μ l = 1888 x 10 - 4 k g / m . s

C P l = 1448   J / k g ° C

K l = 0,08   W / m ° C

h f g = 168,2 x 10 3 J / k g

ρ v = 43,41   k g / m ³

Vamos de antemão calcular o calor latente modificado, beleza?

h f g ' = h f g + 0,68 C P l T s a t - T s = 178 x 10 3   J / k g

Passo 2

Agora a gente vai calcular o coeficiente convectivo porque precisamos dele pra calcular a taxa de troca térmica e depois a taxa de condensação!!

Como quero que você entenda como são os raciocínios de cada questão, não vou ficar substituindo valores para não nos alongarmos demais, pode ser?

Mas note sempre nos subíndices de cada variável para lembrar qual é da fase vapor e qual é da fase líquida.

h = 0,729 g ρ l ρ l - ρ v h f g ' K l 3 μ l T s a t - T s D 1 4 = 1998   W / m ² ° C

Passo 3

A gente pode escrever de forma direta assim:

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 ' = 1988 π 0,012 8 35 - 25 178 x 10 3 = 0,034   k g / s

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro