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.
En las primeras secciones de este capítulo se ha tratado principalmente con flujos en tubos. Ahora nos volvemos a problemas de capas frontera en placas.
En la discusión de flujo sobre una placa plana (sección 7-5), se introdujo el concepto de capa frontera hidrodinámica. Si se presta consideración al análisis de transferencia de calor entre una placa y un fluido que fluye sobre la misma, resulta ser de gran utilidad el concepto de una capa frontera térmica. Como se ilustra en la figura 8-1, la temperatura del fluido cambia de Tw (temperatura de la superficie de la placa) a la temperatura corriente libre, T∞, al movernos alejándonos de la superficie de la placa. Podemos considerar una capa delgada de espesor δt, llamada capa frontera térmica, a través de la cual tiene lugar el 99% del cambio de temperatura. En forma semejante a la capa frontera térmica, a través de la cual tiene lugar el 99% del cambio de temperatura. En forma semejante a la capa de frontera hidrodínamica, el espesor de la capa frontera térmica es igual a cero en el lado principal de la placa y crece al ir corriente abajo sobre la placa. El espesor de estas dos capas no es necesariamente igual.
Entre las condiciones en la frontera posibles, la superficie de la placa se puede mantener a una temperatura uniforme, o bien se puede suministrar un flujo de calor unitario uniforme al fluido que fluye sobre la placa. Como se acostumbra, buscamos una expresión para el coeficiente convectivo de transferencia de calor.
En la discusión de flujo sobre una placa plana (sección 7-5), se introdujo el concepto de capa frontera hidrodinámica. Si se presta consideración al análisis de transferencia de calor entre una placa y un fluido que fluye sobre la misma, resulta ser de gran utilidad el concepto de una capa frontera térmica. Como se ilustra en la figura 8-1, la temperatura del fluido cambia de Tw (temperatura de la superficie de la placa) a la temperatura corriente libre, T∞, al movernos alejándonos de la superficie de la placa. Podemos considerar una capa delgada de espesor δt, llamada capa frontera térmica, a través de la cual tiene lugar el 99% del cambio de temperatura. En forma semejante a la capa frontera térmica, a través de la cual tiene lugar el 99% del cambio de temperatura. En forma semejante a la capa de frontera hidrodínamica, el espesor de la capa frontera térmica es igual a cero en el lado principal de la placa y crece al ir corriente abajo sobre la placa. El espesor de estas dos capas no es necesariamente igual.
Entre las condiciones en la frontera posibles, la superficie de la placa se puede mantener a una temperatura uniforme, o bien se puede suministrar un flujo de calor unitario uniforme al fluido que fluye sobre la placa. Como se acostumbra, buscamos una expresión para el coeficiente convectivo de transferencia de calor.
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