Enunciado

A parede plana unidimensional da Figura 3.1 tem espessura L   =   75   m m e condutividade térmica k = 2 , 5   W / ( m   ·   K ) . As temperaturas do fluido são T ∞ , 1 =   200 ° C e T ∞ , 2   =   100 ° C , respectivamente. Usando os valores máximo e mínimo típicos dos coeficientes de transferência de calor por convecção listados na Tabela 1.1, determine os fluxos térmicos, em regime estacionário, mínimos e máximos através da parede para (i) convecção natural em gases, (ii) convecção natural em líquidos, (iii) convecção forçada em gases, (iv) convecção forçada em líquidos, e (v) convecção com mudança de fase.

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

Vamos escrever o fluxo térmico como:

q "   = T ∞ , 1   - T ∞ , 2 1 h 1 + L k + 1 h 2          

A partir da Tabela 1.1, vamos determinar o fluxo máximo com h 1 = h 2 = h m á x , para o fluxo mínimo h 1 = h 2 = h m i n .

i)

q " m á x i = 200   - 100 1 25 + 0,075 2,5 + 1 25

q " m á x i = 909,091   W / m 2

q " m i n = 200   - 100 1 2 + 0,075 2,5 + 1 2

q " m i n = 97 , 0 87   W / m 2

ii)

q " m á x i = 200   - 100 1 1000 + 0,075 2,5 + 1 1000

q " m á x i = 3125   W / m 2

q " m i n = 200   - 100 1 50 + 0,075 2,5 + 1 50

q " m i n = 1428,571   W / m 2

iii)

q " m á x i = 2631,579   W / m 2

q " m i n = 200   - 100 1 2 5 + 0,075 2,5 + 1 2 5

q " m i n = 9 09 , 0 91   W / m 2

iv)

q " m á x i = 200   - 100 1 2 000 0 + 0,075 2,5 + 1 2 000 0

q " m á x i = 3322,259   W / m 2

q " m i n = 200   - 100 1 100 + 0,075 2,5 + 1 100

q " m i n = 2000   W / m 2

v)

q " m á x i = 200   - 100 1 100000 + 0,075 2,5 + 1 100000

q " m á x i = 3331,113   W / m 2

q " m i n = 200   - 100 1 25 00 + 0,075 2,5 + 1 25 00

q " m i n = 3246,753   W / m 2

Foi divertido!!!!

Bora matar mais uma!

Resposta

  1. convecção natural em gases;
  2. q " m á x i = 909,091   W / m 2

    q " m i n = 97,087   W / m 2

  3. convecção natural em líquidos;
  4. q " m á x i = 3125   W / m 2

    q " m i n = 1428,571   W / m 2

  5. convecção forçada em gases;
  6. q " m á x i = 2631,579   W / m 2

    q " m i n = 909,091   W / m 2

  7. convecção forçada em líquidos
  8. q " m á x i = 3322,259   W / m 2

    q " m i n = 2000   W / m 2

  9. convecção com mudança de fase.

q " m á x i = 3331,113   W / m 2

q " m i n = 3246,753   W / m 2

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