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CALOR Y LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA - Problema 9

 Un recipiente de aluminio de 300g contiene 200g de agua a 10º C. Si se vierten 100 g más de agua, pero a 100º C, calcular la temperatura final de equilibrio del sistema. R: 34.6º C.
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Conducción bidimensional bajo condiciones de estado estacionario (II)

Con el fin de comenzar nuestra discusión de conducción de calor bidimensional, bajo condiciones de estado estacionario, en un material de conductividad constante sin fuentes de calor, escribimos la eucación general de conducción de calor tridimensional según se dedujo en la sección 2-9.





Se puede deducir la misma ecuación si partimos de un balance de energía, siguiendo el mismo procedimiento que en la sección 2-9.

Un ejemplo de un problema  bidimensional es el de la distribución de temperatura en una sección horizontal de la base de una chimenea, cuya forma en el interior es circular, y cuadrada en el exterior, y cuyas temperaturas interior y exterior se mantienen valores constantes T1 y T2, respectivamente. Es la solución de la ecuacióm (3-1), la que describe esta distribución de temperatura.


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Conducción radial de calor a través de una esfera hueca

Además del problema de la pared plana, hay otros dos problemas básicos unidimensionales  de estado estacionario que consideramos: Dichos problemas son el caso de un cilindro hueco tan largo que las pérdidas en los extremos son desperciables, o bien que sus extremos se encuentran aisladas para evitar pérdida y, además, el caso de una esfera hueca. En ambos problemas, se mantiene constante la temperatura de las superficies interior y exterior. En primer lugar, considere la esfera hueca, como se aprecia en esta figura. Atacamos este problema haciendo un balance de energía en un elemento diferencial de volumen, con el fin de determinar la ecuación diferencial apropiada. Observando que la conducción térmica es constante, que existen condiciones de estado estacionario y que no hay fuentes de calor, escribimos el balance de energía:
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Ejemplo 2: CAPACIDAD CALORICA Y CALOR ESPECIFICO

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