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.
Las ecuaciones deducidas, al programarlas y resolverlas en una computadora, nos darán la distribución de temperatura en la aleta radial. No obstante, se debe observar que el coeficiente convectivo de transferencia de calor no es una cantidad constante sino que varía de acuerdo a la temperatura de la superficie, en forma no lineal. La solución debe ser iterativa como se ha descrito con anterioridad. En un método iterativo para encontrar la solución a este problema, necesitamos tolerancias en las diferencias que resultan en los valores Ti que obtenemos en dos iteraciones sucesivas, al igual que para las diferencias que resultan en los valores hi. Al principio, observando que To y T∞ son conocidos, suponga h = 0.29(To - T∞)^0.25 = ho, y calcule todas las temperaturas en la aleta. En este punto, no debemos esperar que no se rebase la tolerancia dada para las diferencias en los Tis de dos iteraciones sucesivas, ya que hemos utilizado una aproximación demasiado burda para los valores de las his. En seguida se calculan de nuevo desde h1 a h19 en base a las temperaturas nuevamente calculadas. Se debe hacer una comparación entre los dos conjuntos de valores de los his para determinar si las diferencias entre dichos conjuntos se encuentran dentro de la tolerancia preestablecida. En este paso, no se puede esperar que las diferencias sean sufiecientemente pequeñas. Por lo tanto, una vez más se calculan las temperaturas utilizando el nuevo conjunto de his. Cuando se repite este proceso completo durante un buen número de veces, podemos obtener una solución que cae dentro de las tolerancias prescritas para los valores de his y Tis.
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