Conducción radial en un cilindro hueco y largo en condiciones de estado estacionario (II)

En las secciones anteriores, calculamos distribuciones de temperatura y razones de flujo de calor en estado estacionario para una pared plana, una esfera hueca, y un cilindro hueco largo. Se tomaron dos formas de abordar los problemas y obtener los resultados deseados. Dichas formas son:

1) Usando un pequeño elemento de volumen, se hizo un balance de energía con el fin de determinar la ecuación diferencial que describe a la temperatura como función de la posición. Se resolvió dicha ecuación diferencial y se usaron las condiciones en la frontera para evaluar las constantes que aparecen en la solución. Entonces se aplicó la ley de Fourier de conducción de calor para encontrar la razón de flujo de calor.

2) Se determinó la razón de flujo de calor directamente al integrar la ecuación de Fourier suponiendo conductividad constante, y flujo de calor en estado estacionario, unidimensional. En seguida se observó que la razón de transferencia de calor es la misma en una sección transversal cualquiera, de modo que la relación entre transferencia de calor y diferencia de temperatura, se puede aplicar en cualquier porción del cuerpo total. Aplicando esta relación tanto a una parte del cuerpo, como al cuerpo total, se elimina la cantidad Q, y se obtiene la distribución de temperatura.

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