transfer ejecicios.docx

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2.26 Considere un medio en el cual se da la ecuación de conducción de calor en su forma más simple como: ² T ∂x ² = 1 α ∂T ∂t a) ¿La transferencia de calor es estacionaria o transitoria? b) ¿La transferencia de calor es unidimensional, bidimensional o tridimensional? c) ¿Hay generación de calor en el medio? d) ¿La conductividad térmica del medio es constante o variable?

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2.26 Considere un medio en el cual se da la ecuacin de conduccin de calor en su forma ms simple como:

a) La transferencia de calor es estacionaria o transitoria?b) La transferencia de calor es unidimensional, bidimensional o tridimensional?c) Hay generacin de calor en el medio?d) La conductividad trmica del medio es constante o variable?

2.27 Considere un medio en el cual se da la ecuacin de conduccin de calor en su forma ms simple como:

a) La transferencia de calor es estacionaria o transitoria?b) La transferencia de calor es unidimensional, bidimensional o tridimensional?c) Hay generacin de calor en el medio?d) La conductividad trmica del medio es constante o variable?

2.28 Considere un medio en el cual se da la ecuacin de conduccin de calor en su forma ms simple como:

a) La transferencia de calor es estacionaria o transitoria?b) La transferencia de calor es unidimensional, bidimensional o tridimensional?c) Hay generacin de calor en el medio?d) La conductividad trmica del medio es constante o variable?

2.29 Considere un medio en el cual se da la ecuacin de conduccin de calor en su forma ms simple como:

a) La transferencia de calor es estacionaria o transitoria?b) La transferencia de calor es unidimensional, bidimensional o tridimensional?c) Hay generacin de calor en el medio?d) La conductividad trmica del medio es constante o variable?

2.30 Considere un medio en el cual se da la ecuacin de conduccin de calor en su forma ms simple como:

a) La transferencia de calor es estacionaria o transitoria?b) La transferencia de calor es unidimensional, bidimensional o tridimensional?c) Hay generacin de calor en el medio?d) La conductividad trmica del medio es constante o variable?

2.31 Considere un medio en el cual se da la ecuacin de conduccin de calor en su forma ms simple como:

a) La transferencia de calor es estacionaria o transitoria?b) La transferencia de calor es unidimensional, bidimensional o tridimensional?c) Hay generacin de calor en el medio?d) La conductividad trmica del medio es constante o variable?

3.61 Considere una pared de 5 m de alto, 8 m de largo y 0.22 m de espesor cuya seccin transversal representativa se da en la figura. Las conductividades trmicas de los diversos materiales usados, en W/m C, son kA _ kF _ 2, kB _ 8, kC _ 20, kD _ 15 y kE _ 35. Las superficies izquierda y derecha de la pared se mantienen a las temperaturas uniformes de 300C y 100C, respectivamente. Si la transferencia de calor a travs de la pared es unidimensional, determine a) la razn de la transferencia de calor a travs de ella; b) la temperatura en el punto en el que se encuentran las secciones B, D y E, y c) la cada de temperatura a travs de la seccin F. Descarte cualesquiera resistencias por contacto entre las interfaces.

3.63 La ropa hecha de varias capas delgadas de tela con aire atrapado entre ellas, con frecuencia llamada ropa para esquiar, es de uso comn en los climas fros porque es ligera, elegante y un aislador trmico muy eficaz. De modo que no es sorprendente que esa ropa haya reemplazado en gran parte los antiguos abrigos gruesos y pesados.Considere una chaqueta hecha de cinco capas de tela sinttica (k _ 0.13 W/m C) de 0.15 mm de espesor con un espacio lleno de aire (k _ 0.026 W/m C) de 1.5 mm de espesor entre ellas. Si la temperatura de la superficie interior de la chaqueta es de 25C y el rea superficial es de 1.25 m2, determine la razn de la prdida de calor a travs de ella cuando la temperatura en el exterior es de 0C y el coeficiente de transferencia de calor en la superficie exterior es de 25 W/m2 C. Cul sera su respuesta si la chaqueta estuviera hecha de una sola capa de tela sinttica de 0.75 mm de espesor? Cul sera el espesor de una tela de lana (k _ 0.035 W/m C) si la persona debe lograr el mismo nivel de comodidad trmica usando un grueso abrigo de lana en lugar de una chaqueta para esquiar de cinco capas?

3.64C Un tubo est aislado de modo que el radio exterior del aislamiento es menor que el radio crtico. Ahora se quita el aislamiento. La razn de la transferencia de calor del tubo aumentar o disminuir para la misma temperatura superficial de ste?

3.93C Considere un tubo a temperatura constante cuyo radio es mayor que el radio crtico de aislamiento. Alguien afirma que la razn de la prdida de calor del tubo ha aumentado cuando se agrega algo de aislamiento a ste. Es vlida esta afirmacin?

3.97 Una esfera de 4 mm de dimetro a 50C est cubierta por un aislamiento de plstico (k _ 0.13 W/m C) de 1 mm de espesor. La esfera est expuesta a un medio a 15C, con un coeficiente combinado de transferencia de calor por conveccin y radiacin de 20 W/m2 C. Determine si el aislamiento de plstico que est sobre la esfera ayudar o daar a la transferencia de calor desde esta ltima.

2.32 Cul es la razn de prdida de la superficie de una esfera cuyo dimetro es de 6 pulgadas, con generacin interna de calor dada por ? Suponga que . Compruebe su respuesta integrando la funcin de generacin de calor sobre el volumen de la esfera.

2.41 Deduzca la ecuacin de calor que disipa una aleta con una extremidad aislada , integrando las prdidas conectivas a lo largo de la superficie.

2.46 Una aleta plana regular de de pulgada de grueso y 6 pulgadas de longitud se proyecta de una pared cuya temperatura se mantiene a 500F. Si la aleta est hecha de aluminio, la temperatura ambiente es de 70F, y el coeficiente conectivo de transferencia de calor es , determine la eficiencia de la aleta y el calor perdido por la aleta por unidad de amplitud.

2.48 La superficie de la pared es isoterma y est en contacto con el aire cuya temperatura es menor a la temperatura del ala superficie de la pared. Se anexan tres termopares a la superficie en tres formas diferentes, todos hechos del mismo material, en un intento por medir la verdadera temperatura de la superficie de la pared. Si los termopares indican las temperaturas siguientes:

Cul de estas temperaturas considerara como la ms cercana a la verdadera temperatura? Por qu?