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.
Los cambios de inclinación que sufren las líneas que aparecen en la figura 4-4 se deben a los cambios de escala que ocurren al incrementar los valores en la abcisa.
Como se indico en los anteriores capitulos, α es la difusividad térmica (igual a k/ρc) y una medida de qué tan rápido se difunde el calor a través de un material. Es interesante observar que aun cuando los metales tienen una conductividad térmica mucho mayor que los gases, su densidad es muy grande, y resulta de esto que la razón de difusión a través de los metales y a través de los gases es casi la misma. Esto es asi debido a que los gases tienen valores pequeños de conductividad térmica y densidad. Así que, para una geometría semejante, el tiempo que se requiere para que el calor se difunda a través de un gas o un metal será aproximadamente el mismo.
El método de Fourier es un tiempo sin dimensiones que contiene a la difusividad térmica α al tiempo t y la longitud caracteristica Lc. Par aun cuerpo dado, dicho módulo varia linealmente con el tiempo.
La temperatura es una posición cualquiera de la línea central, se puede determinar con ayuda de la figura 4-5. En la figura 4-5, se hace una gráfica de [(T(x,t) -T∞)/(T(0,t) - T∞)] contra (1/Bi) con (x/L) como parámetro. Recuerde que la posición x se mide a partir d ela linea central hacia la superficie, y que debido a la simetría del problema, no importa en que dirección se procede, partiendo del centro. El valor de la temperatura ser igual para dos puntos que se encuentren cada uno en cualquier lado de la linea central, si dichos puntos son equidistantes a la línea central. Esto se cumple solamente en el caso en que h y T∞ son iguales para ambas caras, en la derecha y en la izquierda, de la pared.
Como se indico en los anteriores capitulos, α es la difusividad térmica (igual a k/ρc) y una medida de qué tan rápido se difunde el calor a través de un material. Es interesante observar que aun cuando los metales tienen una conductividad térmica mucho mayor que los gases, su densidad es muy grande, y resulta de esto que la razón de difusión a través de los metales y a través de los gases es casi la misma. Esto es asi debido a que los gases tienen valores pequeños de conductividad térmica y densidad. Así que, para una geometría semejante, el tiempo que se requiere para que el calor se difunda a través de un gas o un metal será aproximadamente el mismo.
El método de Fourier es un tiempo sin dimensiones que contiene a la difusividad térmica α al tiempo t y la longitud caracteristica Lc. Par aun cuerpo dado, dicho módulo varia linealmente con el tiempo.
La temperatura es una posición cualquiera de la línea central, se puede determinar con ayuda de la figura 4-5. En la figura 4-5, se hace una gráfica de [(T(x,t) -T∞)/(T(0,t) - T∞)] contra (1/Bi) con (x/L) como parámetro. Recuerde que la posición x se mide a partir d ela linea central hacia la superficie, y que debido a la simetría del problema, no importa en que dirección se procede, partiendo del centro. El valor de la temperatura ser igual para dos puntos que se encuentren cada uno en cualquier lado de la linea central, si dichos puntos son equidistantes a la línea central. Esto se cumple solamente en el caso en que h y T∞ son iguales para ambas caras, en la derecha y en la izquierda, de la pared.
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