Lista de Exercício

2ª LISTA DE EXERCÍCIOS TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA II ID 071 Professora POLYANA SIVÉRIO MASSARIOL Data de Entrega 14062024 Aluno a Nota OBSERVAÇÃO O prazo de entrega presencial da Lista Avaliativa N2 Individual 1406 até às 2015h Para a aplicação de dados utilizar tabelas e correlações em anexo Nenhuma questão será considerada se não for acompanhada da justificativa cálculo ou raciocínio Exercício 01 Água quente a 50C é transportada de um prédio no qual ela é gerada para um prédio adjacente no qual ela é usada para aquecimento ambiental A transferência entre os prédios ocorre em tubo de aço k 60 WmK com diâmetro externo de 100 mm e 8 mm de espessura de parede Durante o inverno condições ambientais representativas envolvem o ar a T 5C e V 3 ms em escoamento cruzado sobre o tubo Sendo o custo de produzir a água quente de 010 por kWh qual é o custo diário representativo da perda térmica para o ar em um tubo não isolado por metro de comprimento de tubo A resistência convectiva associada ao escoamento da água no interior do tubo pode ser desprezada Exercício 02 Considere um tubo circular horizontal com parede delgada e diâmetro D 0025 m submerso em um recipiente que contém noctadecano parafina que é usada para armazenar energia térmica À medida que água quente escoa através do tubo calor é transferido para a parafina convertendoa do estado sólido para o estado líquido na temperatura de mudança de fase T 274C O calor latente de fusão e a massa específica da parafina são hf 244 kJkg e ρ 770 kgm3 respectivamente e as propriedades termofísicas da água são cp 4185 kJkgK k 0653 WmK μ 467106 Pas e Pr 299 Supondo uma vazão de água de 01 kgs para uma temperatura de entrada de 60C determine a Indique as hipóteses desse sistema e a temperatura de saída da água b A taxa de transferência de calor total c Se H W 025 m quanto tempo irá levar para a fusão completa da parafina partindo de um estado inicial no qual toda a parafina encontrase no estado sólido a uma temperatura de 274C Exercício 03 No projeto de sistema de aquecimento observase a água escoando através de um tubo com 40 mm de diâmetro e a uma vazão de 2 kgs e deve ser aquecida de 25 a 75C pela manutenção da superfície do tubo a uma temperatura de 100C Qual é o comprimento de tubo necessário nessas condições 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA II ID 071 Professora POLYANA SIVÉRIO MASSARIOL Data de Entrega 14062024 Aluno a Nota ANEXO 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA II ID 071 Professora POLYANA SIVÉRIO MASSARIOL Data de Entrega 14062024 Aluno a Nota CORRELAÇÕES PARA ESCOAMENTO CRUZADO EM CILINDRO CORRELAÇÃO DE HILPERT 𝑁𝑢 𝐷 𝐶𝑅𝑒𝐷 𝑚𝑃𝑟13 As propriedades são avaliadas na temperatura de filme 𝑇𝑓 CONDIÇÕES 𝑃𝑟 07 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA II ID 071 Professora POLYANA SIVÉRIO MASSARIOL Data de Entrega 14062024 Aluno a Nota CORRELAÇÃO DE ZUKAUSKAS 𝑁𝑢 𝐷 𝐶𝑅𝑒𝐷 𝑚𝑃𝑟𝑛 𝑃𝑟 𝑃𝑟𝑠 14 As propriedades são avaliadas na temperatura 𝑇 com exceção de 𝑃𝑟𝑠 que é avaliado a 𝑇𝑠 Se 𝑃𝑟 10 n 037 se 𝑃𝑟 10 n 036 CONDIÇÕES 07 𝑃𝑟 500 1 𝑅𝑒𝐷 106 CORRELAÇÃO DE CHURCHILL E BERNSTEIN 𝑁𝑢 𝐷 03 062𝑅𝑒𝐷 12𝑃𝑟13 104 𝑃𝑟 23 14 1 𝑅𝑒𝐷 282000 58 45 As propriedades são avaliadas na temperatura de filme 𝑇𝑓 CONDIÇÕES 𝑅𝑒𝐷𝑃𝑟 02 Se meu trabalho te ajudou de alguma forma você pode deixar um comentário no meu perfil Vai me ajudar muito com as próximas resoluções Temperatura de filme J Ts 5 22 52 300K 2 Da tabela de propriedades fisicas Ay aJatm I 15 89 100 ms k 2 63 10 7 wmk SPr 0 707 Too 5 V 3ms Agua só Du 84 ense Do 100mm k 60 Wm5 Re 0 1 18880 2000 15 1036 go o fluxo é trobulento Utilizando a seguinte correlação Nu 0 3 0 62 188804 070743 1 0005s Nu 76 7 Portanto N k 0 63 76 7 20 1 Wim 0 1 Assim a Resistência total será Rtot so Rtot 0 159 m Como Q o op 50 5 346 0 34 kw m O 159 Logo a perda de energia diária será al 0346 a 8 3 end Assim o custo diario será 0 10 por kwh 8 3 RNL nch AssimC 83 ma a A tona de franferencia de calor aumento de forma constante de acordo com a vazão de agua enquanto o temperatura da saída aumenta de forma Inversa as exponencial Sendo Re m p 000 025 10906 como R2000 o escoamento é turbulento Logo Nu 0 023 109065 2 99 0 3 Nu 54 3 h 653 54 3 148Wm2 D 0 635 logo a temperatura de saida será Tr son P h TooTenta maioree Tesou 42 1 como Q mot Q 011 41850 60 42 1 a 7491W V 3 0 25 0 25 25 V 0 186m2 ogo t 0 0 0186 244 10 7491 t 46658 Pela Tabela Ab p 41805kgk U 547 18 Nsm2 R 0 643WMR E Pu 3 56 comoo calor será transferido por convecção h As ATm não há perda de calor durante todo o processo 9 m P TmsTmentral Portanto hAs ATml mcp TmSel Tmentral ① m TmSI Teentra R EDL Tentant TV Ten Soul m k EDL e Isolando L 1 1 tenent P Para determinar h precisase do Nussalt i Logo Re 2 116383 9 DU 50 40 10 3 547 103 Como 2000 o escoamento é turbulento e o duto é cilindrico Nu 0 025 116386 908 3 567 Nu 131 54 Assim 1 431 54 6937 m2k 1 4181 in 6937 5 40 103 L 10 5 en