Água deve ser fervida à pressào atmosférica em uma panela de aço inoxidável polido mecanicamente colocada em cima de uma unidade de aquecimento. A superficie interior da parte inferior da panela é mantida a
. Se o diâmetro da parte inferior da panela é de 30 cm. Determinar:
a) a taxa de transferência de calor para a água, em W
b) a taxa de evaporação da água,
.
a) a taxa de transferência de calor para a água, em W
b) a taxa de evaporação da água,
Passo 1
O enunciado descreve ebulição da água à pressão atmosférica (
C de saturação) em uma panela de aço inox com a face interna aquecida a
C. O que se pede é:
a) a taxa de calor cedida à água, e
b) a taxa de evaporação de massa .
Para isso, em geral, usaríamos a relação
a) a taxa de calor
b) a taxa de evaporação de massa
Para isso, em geral, usaríamos a relação
e depois
onde
é o coeficiente global de transferência de calor por ebulição,
a área do fundo da panela, e
o calor latente de vaporização da água.
Passo 2
Calcular a área do fundo da panela, sabendo o diâmetro
m:
Mas, para avaliar numericamente
falta o valor do coeficiente de ebulição
.
Passo 3
Para seguir, também seria necessário o valor do calor latente de vaporização da água a
C,
J/kg. Contudo, sem
não podemos nem calcular
, logo tampouco
.
Resposta
Não é possível determinar numericamente nem a taxa de calor nem a taxa de evaporação porque falta o valor do coeficiente de transferência de calor por ebulição
, informação essencial para aplicar as fórmulas.