Ferve-se água, à temperatura de saturação e na pressão atmosférica, no regime de ebulição pelicular estável, com um fio de platina aquecido eletricamente, de diâmetro
. Calcule a temperatura superficial necessária para se ter um fluxo de calor
.
Passo 1
O enunciado pede para a gente calcular a temperatura superficial
de um fio de platina, em ebulição pelicular estável de água (à pressão atmosférica,
), sabendo que o fluxo de calor é
e o diâmetro do fio é
Isso faz parte de Transferência de Calor, mais precisamente do regime de ebulição pelicular. Para resolver, vamos usar a correlação de Bromley para cilindros em ebulição pelicular, que relaciona
com
. Também vamos precisar de propriedades termofísicas da água saturada a
.
Passo 2
Reunindo as propriedades da água a 1 atm,
:
Passo 3
A correlação de Bromley para fluxo de calor em ebulição pelicular num cilindro horizontal é
Aqui o que vai entrar na conta é o fator dentro dos colchetes elevado a
, vezes
.
Passo 4
Vamos calcular primeiro
Substituindo:
Logo
e o coeficiente completo fica
Passo 5
Agora escrevemos a correlação isolando
:
Substituindo
e
:
Resposta
Portanto, a temperatura superficial necessária é