Lista de Exercícios Resolvidos de Transferência Simultânea de Calor e Massa

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Jarras feitas de argila porosa foram comumente utilizadas para resfriar água no passado. Uma pequena quantidade de água que vaza para fora mantém a superfície externa do jarro molhada o tempo todo, e o ar relativamente seco e quente fluindo sobre a jarra causa a evaporação dessa água. Parte do calor latente de evaporação provém da água na jarra e, como resultado, a água é resfriada. Considerando que as condições ambientais são 1   a t m , 32 ° C e 40 % de umidade relativa, determine a temperatura da água quando as condições permanentes forem atingidas.

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Uma piscina aquecida de 25   m X 25   m e 1,5   m de profundidade é mantida a uma temperatura constante de 30 ° C em um local onde a pressão atmosférica é 1   a t m . Considerando que o ar ambiente está a 20 ° C , a umidade relativa é 60 % e a temperatura efetiva do céu é 0 ° C . Determine a taxa de perda de calor a partir da superfície superior da piscina por (a) Radiação (b) Convecção e (c) Evaporação. (d) Considerando as perdas de calor para o chão desprezíveis, determine o tamanho do aquecedor.

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O diclorometano é um ingrediente comum em decapantes de tintas. Além de causar irritações, pode ser absorvido pela pele. Deve-se usar luvas de proteção quando manipular este decapante. Usando-se luvas de borracha butílica ( 0,04   c m de espessura), qual é o fluxo de diclorometano através da luva?

Dados: Coeficiente de difusão em borracha butílica: 110 ⋅ 10 - 12   m ² / s

Concentrações superficiais: C 1 = 440   k g / m ³ e C 2 = 20   k g / m ³

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Considere a difusão de hidrogênio (espécie A) em ar, em água líquida ou em ferro (espécie B), a T = 293   K . Calcule os fluxos da espécie nas bases molar e mássica, se o gradiente de concentração em um local específico for igual a d C A / d x = 1   k m o l / m 3 ⋅ m . Compare o valor da difusividade mássica com o da condutividade térmica. A fração molar do hidrogênio, x A , é muito menor que um.

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Em um dia de verão, quando a temperatura marca cerca de 30 ° C , a 1   a t m , precisamos resfriar uma lata de refrigerante. Para fazer isso vamos manter um continuamente molhado em volta da latinha e colocá-la em frente a um ventilador. Considerando uma umidade relativa de 40 % , determine a temperatura da bebida quando as condições permanentes forem atingidas.

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Considere um raso corpo de água. É possível que a água congele durante uma noite fria e seca, mesmo se o ar ambiente e a temperatura da superfície em torno nunca chegar a 0 ° C ? Explique.

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Durante a evaporação a partir de um corpo de água para o ar, em que condições o calor latente de vaporização é igual à transferência de calor por convecção do ar?

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Marque as declarações como sendo verdadeiras (V) ou falsas (F).

  1. As unidades da difusividade da massa, da difusividade térmica e da difusividade da quantidade de movimento são todas iguais.
  2. Se a concentração molar (ou densidade molar) C de uma mistura é constante, então sua densidade ρ também deve ser constante.
  3. Se a velocidade média da massa de uma mistura binária é igual a zero, então a velocidade média molar da mistura deve também ser zero.
  4. Se as frações molares de A e B em uma mistura são, ambas, de 0,5, então a massa molar da mistura é simplesmente a média das massas de A e B.

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