Problema Pared Plana- soluciones por carta

Una hoja cuadrada de acero de 10 pies por 10 pies y cuyo espesor es de 1 pulgada, se encuentra a una temperatura inicial de 1 100°F y se coloca en un medio ambiente conectivo con temperatura de 100°F. Suponiendo que el coeficiente convectivo de transferencia de calor es de 144 Btu/h-pie²°F, determine la temperatura en la línea central y a 1/8 de pulgada de la superficie, usando tanto el concepto de la resistencia interna despreciable, así como las cartas para un tiempo de enfriamiento de 1.8 minutos. Compare los resultados. La conductividad térmica del acero es de 30 Btu/h-pie°F, la difusividad térmica tiene un valor de 0.6 pie³/h,el calor específico es 0.1 Btu/lbm°F, y al densidad es igual a 500lbmpie³.

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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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Ejemplo 2: CAPACIDAD CALORICA Y CALOR ESPECIFICO

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Sistemas con resistencia interna despreciable (I)

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Problema Paredes Compuestas

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Debido a las geometrías irregulares asociadas con problemas específicos y debido a la imposición de ciertas condiciones en la frontera, resulta con frecuencia muy díficil, o imposible, encontrar una solución analítica a los problemas. Muchas veces se puede llegar a una solución aproximada a tráves de medios gráficos. Esto es particularmente cierto si las fronteras del cuerpo en cuestión incluyen segmentos que son isotérmicos. En realidad, para obtener una solución gráfica, quien está resolviendo un problema de este tipo necesita cierta visión, que sólo se consigue a través de una exposición extensiva a problemas de conducción de calor. El trabajo de establecer una solución es alguna "forma de arte", y el estudiante que principia no debe esperar resultados inmediatos de este tipo de enfoque. Para generar una solución gráfica, se crea una red de cuadros curvilineos, dibujando lineas isotermas y de flujo de calor de acuerdo a los lineamientos siguientes: Siempre se dibuj

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CALOR Y LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA - Problema 9