سوال ۶۹ کنکور ارشد مهندسی مکانیک ۱۴۰۱

آب با سرعت $V=۰٫۱\,\dfrac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}$ در لوله‌ای با قطر $D=۴\,\mathrm{cm}$ و طول $۲\,\mathrm{m}$ جریان دارد. دمای بالک آب در وسط لوله $۴۰^\circ\mathrm{C}$ و دمای دیوارهٔ لوله در وسط لوله $۴۵^\circ\mathrm{C}$ است. اگر شار حرارتی ثابت $q^{\prime\prime}$ به جدارهٔ لوله داده شود، با فرض اینکه جریان آرام باشد و دمای سیال در خروجی لوله $۷۵^\circ\mathrm{C}$ باشد، دمای دیواره در خروجی لوله چند درجه سلسیوس است؟ (از اثرات طول ورودی صرف نظر کنید.) $(K=۰٫۶\,\dfrac{\mathrm{W}}{\mathrm{m}\,{}^\circ\mathrm{C}},\ C_p=۴٫۲\,\dfrac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{kg}\,{}^\circ\mathrm{C}},\ \mathrm{Nu}=۴٫۳۶)$