Enunciado

Duas configurações estão sendo analisadas no projeto de um sistema de condensação de vapor de água a 1 atm, utilizando uma placa vertical mantida a 90 °C. A primeira configuração é uma única placa vertical com dimensões L × w e a segunda consiste em duas placas verticais (L/2) × w, sendo L e w as dimensões vertical e horizontal, respectivamente. Qual configuração você escolheria?

Passo 1

Sabemos que a transferência de calor total para a superfície pode ser encontrada através de:

q = h L A T s a t - T s

Então, para uma mesma área superficial, estamos interessados em maximizar o coeficiente convectivo, que por sua vez, pode ser escrito através da equação 10.31, onde temos:

h L = 0,943 g ρ l ρ l - ρ v k l 3 h f g ' μ l T s a t - T s L 1 4

Passo 2

Então, podemos notar que o único termo que será diferente para os dois casos, será o comprimento L , dessa forma, uma razão entre o caso 1, com dimensões L x w, e o caso 2 com dimensões (L/2) x w, nos fornece:

h L , 1 h L , 2 = L / 2 L 1 4 = 1 2 1 4 → h L , 1 h L , 2 = 0,84

Dessa forma, podemos ver que a segunda configuração é a mais indicada, pois apresenta um coeficiente convectivo maior, e por sua vez, uma maior troca de calor.

Resposta

h L , 1 h L , 2 = 0,84

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Quando uma lâmina de aço deixa a última série de rolos em um processo de laminação a quente, antes de ser bobinada, ela é temperada com a utilização de jatos planos de água. Devido às elevadas tempera
Uma esfera de cobre com 10 mm de diâmetro, inicialmente a uma temperatura elevada Ti especificada, é temperada em um banho contendo água saturada (1 atm). Usando o método da capacitância global da Seç
Uma série de bandejas contendo água, cada uma com 222m m de comprimento, experimenta um processo evaporativo de secagem. Ar seco a T ∞ = 300K escoa sobre as bandejas com uma velocidade de 15m / s , en
Considere ar atmosférico seco em escoamento paralelo sobre uma placa com 0,5m de comprimento cuja superfície encontra-se molhada. A velocidade do ar é de 35m / s e tanto o ar quanto a água encontram-s
Uma pequena camionete trafegando a 60k m / h acabou de atravessar uma tempestade que deixou uma película de água com 0,05m m de espessura sobre o seu teto. O teto pode ser considerado uma placa plana