Enunciado

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desse livro

Pode-se esperar que o coeficiente de transferência de calor para escoamento turbulento seja __________ fluxo laminar

  1. Menor que o
  2. Mesmo que o
  3. Maior que o

Passo 1

Então, o enunciado está nos pedindo para analisarmos o coeficiente de transferência de calor. Esse carinha em variáveis que você já deve ter aprendido, é conhecido como o h.

Vem comigo que você vai ver que é molezinha analisar esse carinha aí.

Passo 2

O coeficiente de transferência de calor está associado diretamente com o número de Nusselt, certo?

Se você não se lembra, olha ele aí embaixo:

N u L = h L K

N u D = h D K

Lembrando que o subscrito L e D indicam que estaremos olhando para uma determinada geometria onde o fluido estará escoando. O L é usado para indicar um escoamento sobre uma placa plana e D para cilindros e esferas.

Passo 3

Agora é só lembrar as correlações de Nusselt.

WTF

Calma, pequeno gafanhoto! Você não precisa lembrar como elas são exatamente. Mas você precisa lembra que Nusselt é uma FUNÇÃO de Reynold e é diretamente proporcional a esse outro número adimensional.

N u = f R e

Mas quem é esse Reynold (Re) aí?

R e = ρ U D μ

Agora vem a história do turbulento e laminar. A gente sabe que essa classificação está ligada ao valor de Re. Por exemplo, para tubos, um regime turbulento é quando Re > 2300 (ou 2500 em alguns outros livros).

Olhando para Reynold, a única varíavel mais plausível para se mexer é U, que é a velocidade média de escoamento do fluido.

Pronto, já conseguimos agora entender esse paranauê da questão. Agora vou juntar os passos num esqueminha pra vocês nunca mais esquecerem isso.

h D K = N u = f R e = f ρ U D K

Isolando h:

h = K D f R e

Olha que fácil, se a gente aumentar a velocidade, vamos aumentar Re e que por consequência vai aumentar h.

Então, para um escoamento turbulento a gente SEMPRE vai esperar que o coeficiente de transferência de calor seja maior quando comparado ao escoamento laminar.

Resposta

Letra (c)

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