Integral de balance de calor (III)

La principal diferencia entre el análisis que se hace usando la integral de balance de calor y la solución análitica que se presenta en la sección 4-4 consiste en que al primero requiere de que se satisfaga en promedio la conservación de la energía a través de toda la cubierta, x = 0 a x = δ, mientras que la última requiere que la ecuación de energía se satisfaga en cada punto individual del cuerpo. En el primero se trata de un enfoque integral, mientras que en la última se trata de un enfoque diferencial.

Comenzamos con un balance de energía en la placa de amplitud δ:

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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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