Problema de Sistemas de radiación-conveccion

Un termopar se usa para medir la temperatura e gas caliente que fluye en un tubo cuya temperatura se mantiene a 100°C. El termopar indica una temperatura de 500 °C. Suponiendo que la emisividad de la unión del termopar es de 0.5 y el coeficiente convectivo de transferencia de calor es de 250W/m²K, determine la temperatura real del gas.

Comentarios: Vemos que, si se ignoran los efectos de radiación, se obtendría un error de 7%. Este error, aumentaría con un incremento de emisividad de la unión del termopar. Algunas veces se utilizan capas de radiación alrededor del área de unión para disminuir las pérdidas por radiación.

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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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