Cilindro largo con radio ro

Para determinar la distribución de temperatura radial en un cilindro largo (infinito) cuya temperatura inicial es To, y situado en un medio ambiente convectivo, se deben usar soluciones analíticas o por cartas si Bi > 0.1. La solución analítica es compleja y contiene funciones de Bessel. Se cuenta con soluciones por cartas y se utilizan en este blog. La figura 4-7 nos da la temperatura en el eje (línea central) para un cilindro infinito de radio ro. La figura 4-8 nos da las temperaturas en otras posiciones radiales como función de la temperatura del eje, y la figura 4-9 nos da la pérdida de calor sin dimensiones. Se usan estas cartas del mismo modo que usamos las que se dan para la pared plana de espesor 2L. Como se observa en la tabla 4-1, la longitud caracteristica para un cilindro largo es (ro/2), por lo tanto el número de Biot, para nuestros fines, se define como (hro/2k)

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Problema Paredes Compuestas

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Sistemas con resistencia interna despreciable (I)

La clase de problemas transitorios que mejor se presentan para ser analizados son aquellos que tienen una resistencia interna al flujo de calor despreciable. En dichos problemas, la resistencia conectiva en la frontera del sistema es muy grande, comparada con la resistencia interna debida a la conducción. En esencia, el sólido se comporta como si tuviera una conductividad térmica infinita en el sentido de que la temperatura es siempre uniforme a través de todo el sólido y varias únicamente con el tiempo. En la realidad, nunca es posible conseguir con precisión dicha situación, ya que todos los materiales tienen una conductividad térmica finita y, al agregar o quitar calor, deben existir gradientes de temperatura según lo demuestra la ley de conducción de calor de Fourier, Q = -kA(δT/δn). Sin embargo, cuando la resistencia convectiva en la frontera del sólido es grande, comparada con la resistencia interna debido a la conducción, la parte principal de la variación de temperatura espacia

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Se modela un horno casero de modo que resulte en forma de caja rectangular, hueca, con dimensiones interiores de 46 cm x 61 cm x 76 cm y exteriores de 51 cm x 66 cm x 81 cm. Si se ignoran las pérdidas de calor a través de las esquinas y las aristas, la tempertura de la pared interior es de 204°C, la temperatura de la pared exterior es de 38°C, y el material de la pared es asbesto, estime la potencia en watts que se suministra, necesaria para mantener esta condición de estado estacionario. Solución: Datos: Hay tres parejas de paredes de un horno casero a través de las cuales puede ocurrir transferencia de calor por conducción.

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