As indústrias, em geral, trabalham constantemente com fluidos escoando pelo interior de tubos. Imagine que água deva ser transportada através de um tubo cilíndrico, cujas superfícies são mantidas a uma temperatura constante igual a 80 °C. A água entra no tubo a 40 °C e sai a 60 °C, escoando com uma taxa mássica de 0,03 kg. s^-1 . A média logarítmica de diferença de temperatura é aproximadamente 30 °C. O tubo tem diâmetros interno e externo, respectivamente, iguais a 10 cm e 12 cm, e um comprimento de 10 m. Sabe-se que, se o regime de escoamento da água for laminar, o número de Nusselt será igual a 3,66 (temperatura constante na parede) e, se for turbulento, Nusselt será calculado por Nu = 0,02(Re/200)(Pr/2).
De acordo com as informações fornecidas, a taxa de calor trocado entre a água e a parede do tubo é, em watts, igual a

Dados: massa específi ca da água = 1000 kg. m ⁻³
condutividade térmica da água = 0,6 W. m−1. K ⁻¹
viscosidade cinemática da água = 5 x 10−7 m2. s ⁻¹
condutividade térmica do tubo = 60 W. m−1. K ⁻¹ prandtl = 3 π = 3

No que se refere à pressão e à energia interna, o vapor superaquecido, quando comparado ao vapor saturado, apresenta pressões

Uma turbina operando em regime permanente é alimentada com 3 kg/s de vapor d'água a P ₁ e T_1. Nessas condições, a entalpia vale h₁ = 3.150 kJ/kg. O vapor é descarregado da turbina como vapor saturado a P₂ . Nesse estado, h₂ = 2.550 kJ/kg.

Considerando-se as hipóteses usuais para turbina, a velocidade na seção de alimentação de 11 m/s e a velocidade na seção de descarga desprezível, para a potência gerada pela turbina, em kW, tem-se

Um reservatório cilíndrico armazena água em seu interior e possui uma tubulação de saída, conforme ilustrado acima. A pressão manométrica do fluido no interior do reservatório, na posição da tubulação de saída, é expressa por

As curvas de desempenho apresentadas evidenciam uma relação

A figura acima apresenta duas barras de materiais diferentes, combinadas em paralelo e montadas entre duas paredes. A área da seção reta de cada barra vale 0,5 m² . Considerando-se as condutividades térmicas apresentadas, a resistência térmica equivalente das duas barras, em K / W, é dada por

A figura acima apresenta a distribuição de temperaturas de um trocador de calor com escoamento contracorrente padrão. Considerando-se esse tipo de trocador de calor e outro semelhante, porém com escoamento paralelo padrão, analise as afirmações a seguir.
I – A temperatura de saída do fluido frio pode ser maior do que a temperatura de saída do fluido quente no arranjo contracorrente, mas não no paralelo.
II – Para as mesmas temperaturas de entrada e de saída, a média log das diferenças de temperaturas no arranjo contracorrente é superior à do paralelo.
III – A área necessária para que ocorra uma dada taxa de transferência de calor é menor no arranjo contra- corrente do que no arranjo paralelo, considerando-se um mesmo valor de U (coeficiente global de transferência de calor) para os dois arranjos.
IV – O trocador com escoamento contracorrente, ao contrário do trocador com escoamento paralelo, proporciona a transferência de calor entre as parcelas mais quentes dos dois fluidos em uma extremidade, assim como entre as parcelas mais frias na outra extremidade

Estão corretas as afirmações

A massa contida no interior do cilindro, durante o processo 1-2, é igual à

O trabalho adiabático W _2-3 corresponde ao trabalho

O rendimento térmico da central de potência é dado por