Formulacion unidimensional (II)

Consideramos una aleta rectangular de longitud, L, y espesor uniforme, t. La temperatura en su base (x = 0) es To y la extremidad de la aleta (x = L) pierde calor por convección. Suponga que la temperatura ambiente es T∞. Supongamos que todas las temperaturas son estables con respecto al tiempo. Se supone que los coeficientes convectivos de transferencia de calor para la superficie superior, la superficie en la base, y las extremidades, son idéntidos y se designan por h. También suponemos que el material de que está hecha la aleta tiene conductividad constante, k.

La figura 5-2 muestra la longitud, L, de la aleta dividida en (M-1) partes iguales, con longitud Δx, cada una de ellas dando por resultado M nodos. Con frecuencia resulta satisfactorio contar un valor de M igual a 10. En general, se mejora la exactitud de la solución cuando se hace crecer el valor de M.

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Ejemplo 2: CAPACIDAD CALORICA Y CALOR ESPECIFICO

Un trozo de metal de 50 g que se encuentra a 200º C se sumerge en un envase que contiene 0.4 kg de agua inicialmente a 20º C. Si la temperatura final de equilibrio del sistema mezclado es 22.4º C, calcular: a) el calor específico del material, b) el calor ganado por el agua. Despreciar la transferencia de calor al envase y al medio ambiente. Solución: los datos son cA=4186 J/kgºC, mm = 50g, Tim = 200ºC, mA = 400g, TiA = 20ºC, Tfm=22.4ºC =TfA. a) Al introducir el metal caliente en el agua mas fría, el metal se enfría y el agua se calienta, alcanzando ambos 22.4º C, es decir, el metal pierde calor y el agua gana calor.

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Problema Paredes Compuestas

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Sistemas con resistencia interna despreciable (I)

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