Pared Plana- soluciones por carta

Comenzamos nuestra discusión considerando las soluciones por cartas para una pared de espesor igual a 2L. Un ejemplo práctico de dicho tipo de problemas se tiene en el congelamiento comercial de vegetales o carnes en forma de rebanadas. Típicamente,la predicción de la temperatura en el plano medio de la rebajada como función del tiempo resulta ser una consideración importante para asegurar el procedimiento adecuado del alimento. En el problema general, la rebanada se encuentra a una temperatura inicial uniforme To. En seguida, para t >0, la rebanada se pone en contacto con el fluido que tiene temperatura uniforme T∞, y un coeficiente de transferencia de calor uniforme h; h es el mismo en ambas caras. La figura 4-3 muestra una pared plana con condiciones en la frontera convetivas.

La figura 4-4 nos da los resultados de la solución analítica en forma de cartas. Dicha carta nos muestra una gráfica de:

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Conducción radial de calor a través de una esfera hueca

Además del problema de la pared plana, hay otros dos problemas básicos unidimensionales de estado estacionario que consideramos: Dichos problemas son el caso de un cilindro hueco tan largo que las pérdidas en los extremos son desperciables, o bien que sus extremos se encuentran aisladas para evitar pérdida y, además, el caso de una esfera hueca. En ambos problemas, se mantiene constante la temperatura de las superficies interior y exterior. En primer lugar, considere la esfera hueca, como se aprecia en esta figura. Atacamos este problema haciendo un balance de energía en un elemento diferencial de volumen, con el fin de determinar la ecuación diferencial apropiada. Observando que la conducción térmica es constante, que existen condiciones de estado estacionario y que no hay fuentes de calor, escribimos el balance de energía:

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Problema Radio Critico de Aislamiento

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Ejemplo 2: CAPACIDAD CALORICA Y CALOR ESPECIFICO

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Sistemas con resistencia interna despreciable (I)

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Conducción bidimensional bajo condiciones de estado estacionario (I)

En los anteriores post analizamos la conducción de calor unidimensional , bajo condiciones de estado estacionario, en paredes planas, cilindros, y esferas. En muchas aplicaciones de ingeniería, pueden variar las temperaturas en un cuerpo dado en dos o tres direcciones de coordenadas, y por esto se hace necesario discutir la conducción de calor bidimensional y tridimensional. Dicho tipo de conducción de calor multidimensional ocurre dentro del monobloque de una máquina de combustión interna, en el tratamieno de calor de varias partes metalicas, y dentro de cualquier cuerpo compuesto, hecho con materiales que se poseen diferentes conductividades térmicas. Por el momento, limitaremos nuestra discusión bidimensional bajo condiciones de estado estacionario (a saber, la temperatura no varía con el tiempo) sin fuentes de calor. Recuerde, una vez más que el principal objetivo de cualquier análisis de trasferencia de calor es la determinación de la distribución de temperatura y el flujo de

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Problema Paredes Compuestas

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