Um elemento aquecedor de 5m m de diâmetro é mantido com uma

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<p>08/11/23, 22:32 Um elemento aquecedor de 5m m de diâmetro é mantido com uma</p><p>https://www.respondeai.com.br/conteudo/fen-trans-mec-flu-trans-cal-e-trans-massa/livro/exercicios/elemento-aquecedor-diametro-mantido-temp… 1/7</p><p>Página Inicial > FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa > Convecção > Escoamento em Dutos Circulares</p><p>FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e</p><p>Massa- Ed: 7º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 33</p><p>Um elemento aquecedor de de diâmetro é mantido</p><p>com uma temperatura super�cial de , quando imerso</p><p>horizontalmente em água sob pressão atmosférica. A</p><p>cobertura do elemento é de aço inoxidável com acabamento</p><p>de polimento mecânico com uma emissividade de .</p><p>(a) Calcule a dissipação de potência elétrica e a taxa de</p><p>produção de vapor por unidade de comprimento do</p><p>aquecedor.</p><p>(b) Se o aquecedor fosse operado na mesma taxa de</p><p>dissipação de potência no regime de ebulição nucleada, qual</p><p>temperatura a superfície atingiria? Calcule a taxa de</p><p>produção de vapor por unidade de comprimento para essa</p><p>condição de operação.</p><p>(c) Esboce a curva de ebulição e represente as duas</p><p>condições de operação das partes (a) e (b). Compare os</p><p>resultados de suas análises. Se o elemento aquecedor for</p><p>operado na opção de potência controlada, explique como</p><p>você alcançaria essas duas condições de operação, iniciando</p><p>a partir de um elemento frio</p><p>Enunciado</p><p>MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA</p><p>https://www.respondeai.com.br/</p><p>https://www.respondeai.com.br/conteudo/fen-trans-mec-flu-trans-cal-e-trans-massa</p><p>https://www.respondeai.com.br/conteudo/fen-trans-mec-flu-trans-cal-e-trans-massa/conveccao</p><p>https://www.respondeai.com.br/conteudo/fen-trans-mec-flu-trans-cal-e-trans-massa/conveccao/escoamento-em-dutos-circulares/1539</p><p>https://www.respondeai.com.br/</p><p>08/11/23, 22:32 Um elemento aquecedor de 5m m de diâmetro é mantido com uma</p><p>https://www.respondeai.com.br/conteudo/fen-trans-mec-flu-trans-cal-e-trans-massa/livro/exercicios/elemento-aquecedor-diametro-mantido-temp… 2/7</p><p>Passo 1</p><p>Nessa questão nós temos um aquecedor de de diâmetro mantido a uma</p><p>temperatura de superfície de imerso em água sob pressão atmosférica; a</p><p>bainha do elemento é de aço inoxidável com acabamento polido mecanicamente</p><p>com emissividade de .</p><p>Com isso queremos encontrar a dissipação de energia elétrica e a taxa de evaporação</p><p>por unidade de comprimento.</p><p>Se o elemento aquecedor fosse operado na mesma taxa de dissipação de energia no</p><p>regime de ebulição de nucleados, que temperatura a superfície atingiria? Vamos ver</p><p>isso e calcular a taxa de evaporação por unidade de comprimento, beleza? Vem</p><p>comigo!</p><p>Passo 2</p><p>Para resolver essa questão vamos assumir condições de estado estacionário e água</p><p>exposta à pressão atmosférica padrão e temperatura uniforme,</p><p>Como , o elemento está operando no regime de fervura de �lme. A</p><p>dissipação de energia elétrica por unidade de comprimento é,</p><p>Onde o coe�ciente total de transferência de calor é,</p><p>Passo 3</p><p>Com o coe�ciente de convecção é dado pela correlação,</p><p>https://www.respondeai.com.br/</p><p>08/11/23, 22:32 Um elemento aquecedor de 5m m de diâmetro é mantido com uma</p><p>https://www.respondeai.com.br/conteudo/fen-trans-mec-flu-trans-cal-e-trans-massa/livro/exercicios/elemento-aquecedor-diametro-mantido-temp… 3/7</p><p>Substituindo os valores encontramos,</p><p>Agora estimando o coe�ciente de radiação temos,</p><p>Passo 4</p><p>Substituindo os valores na equação do Passo 1 temos,</p><p>A taxa de evaporação por unidade de comprimento é,</p><p>https://www.respondeai.com.br/</p><p>08/11/23, 22:32 Um elemento aquecedor de 5m m de diâmetro é mantido com uma</p><p>https://www.respondeai.com.br/conteudo/fen-trans-mec-flu-trans-cal-e-trans-massa/livro/exercicios/elemento-aquecedor-diametro-mantido-temp… 4/7</p><p>Passo 5</p><p>Para o mesmo �uxo de calor,</p><p>Usando a correlação de Rohsenow para o regime de ebulição nucleada, encontramos</p><p>e, portanto,</p><p>Então, substituindo os valores, temos,</p><p>A taxa de evaporação por unidade de comprimento é,</p><p>Resposta</p><p>a. ,</p><p>b. ,</p><p>https://www.respondeai.com.br/</p>