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Equipamentos Trmicos 2015/02
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Lista de Exerccios 02 ET 2015/02
Escoamento e Conveco Interna
01 gua a 10C entra em um tubo de 0,02 m de dimetro e deve ser
aquecida a 40C a
uma taxa de fluxo de massa 0,01 kg/s. O lado de fora do tubo
envolvido com um
elemento eltrico para aquecimento com isolamento e produz 15000
W/m2 sobre a
superfcie. Desprezando quaisquer efeitos de entrada,
determine:
a) O nmero de Reynolds;
b) O coeficiente de transferncia de calor por conveco;
c) O comprimento do tubo para um aumento de 30C na temperatura
mdia;
d) A temperatura da superfcie interna do tubo na sada;
e) A queda de presso na tubulao;
f) A potncia de bombeamento necessria se a bomba tem uma
eficincia igual a
50%.
Dados: = 997
3; = 4180
( ); = 0,608
( ); = 910 106
( .)
2
02 leo de motor usado pode ser reciclado por um sistema de
reprocessamento
patenteado. Suponha que tal sistema inclui um processo durante o
qual o leo do motor
flui por um tubo de cobre de 1 cm de dimetro interno com 0,02 cm
de espessura na
parede, a uma taxa de 0,05 kg/s. O leo entra a 35C e deve ser
aquecido para 45C por
vapor de condensao presso atmosfrica no lado de fora
(temperatura uniforme de
100 C). Calcule o comprimento do tubo necessrio.
Dados: = 876
3; = 1964
( ); = 0,144
( ); = 0,210
( .)
2;
03 Calcule o coeficiente mdio de transferncia de calor e o
coeficiente de atrito para o
fluxo de lcool n-butlico a uma temperatura de volume de 293 K,
por meio de um duto
quadrado de 0,1 m x 0,1 m, com 5 m de comprimento, com paredes a
300 K e uma
velocidade mdia de 0,03 m/s. Dados:
= 810
3; = 2366
( ); = 0,167
( ); = 29,5 104
( . )
2;
= 50,8
04 Um aparelho eletrnico resfriado pelo fluxo de gua, por meio
de orifcios capilares
no revestimento. A temperatura do revestimento do dispositivo
constante a 353 K. Os
furos capilares so de 0,3 m de comprimento e 2,54 10-3 m de
dimetro. Se a gua entra
a uma temperatura de 333 K e escoa a uma velocidade de 0,2 m/s,
calcule sua temperatura
de sada. Propriedades da gua a 333 K: Pr = 3,0
= 983
3; = 4181
( ); = 0,658
( ); = 4,72 104
( . )
2;
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Propriedades da gua a 440 K: Pr = 2,78
= 980
3; = 4185
( ); = 0,662
( ); = 4,36 104
( . )
2;
05 Determine o nmero de Nusselt para a gua fluindo a uma
velocidade mdia de 3
m/s em um anel formado entre um tubo de 2,5 cm de dimetro e um
tubo de 3,7 cm de
dimetro externo. A gua entra no anel a 80 C e est sendo
resfriada. A temperatura da
parede interna de 37C e a parede externa do anel isolada.
Despreze os efeitos de
entrada e compare os resultados obtidos a partir da Tabela
abaixo. Dados:
37: = 987
3; = 4186
( ); = 0,62
( ); = 5,17 104
( . )
2;
80: = 968,2
3; = 4186
( ); = 0,675
( ); = 2,32 104
( . )
2;
