Se enfría un bloque de 40 gr de hielo hasta -50º C. Luego se agrega a 500 gr de agua en un calorímetro de 75 gr de cobre a una temperatura de 25º C. Calcular la temperatura final de la mezcla. Si no se funde todo el hielo, calcular cuanto hielo queda.
La razón de calor que se conduce del (i+1)-ésimo nodo es
De acuerdo a la física del problema, sabemos que el calor se debe conducir desde i a (i+1) si el nodo i se encuentra a una temperatura más alta que (i+1). Sin embargo resulta conveniente emplear la forma de la ecuación (5-1a) para mantener la teneduría de libros sencilla. Si, en realidad, T(i+1) es menor que Ti, la ecuación (5-1a) nos entrega automáticamente una cantidad negativa, forzándonos a invertir la dirección de la flecha Q(i+1)→ i
Para el calor que fluye hacia dentro por convección en las caras superior e inferior, las expresiones son:
De acuerdo a la física del problema, sabemos que el calor se debe conducir desde i a (i+1) si el nodo i se encuentra a una temperatura más alta que (i+1). Sin embargo resulta conveniente emplear la forma de la ecuación (5-1a) para mantener la teneduría de libros sencilla. Si, en realidad, T(i+1) es menor que Ti, la ecuación (5-1a) nos entrega automáticamente una cantidad negativa, forzándonos a invertir la dirección de la flecha Q(i+1)→ i
Para el calor que fluye hacia dentro por convección en las caras superior e inferior, las expresiones son:
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