Problema 2 Cambista de calor de flujo encontrado

Cierto cambista de calor tiene un área de superficie exterior total de 17.5m². Se requiere para utilizarlo en el enfriamiento de aceite cuya temperatura es de 200°C con una razón de flujo de masa de 10 000kg/h y con un calor específico de 1 900 J/kg.K). Se dispone de agua a razón de flujo de 3000 kg/h y con temperatura de 20°C, como agente congelante. Si el coeficiente de transferencia de calor total es de 300 W/m².K basado en el área externa, estime la temperatura del aceite cuando sale del cambista de calor, si el cambista de calor se opera (1) en forma de flujo paralelo y (2) en forma de flujo encontrado.

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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

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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Problema Paredes Compuestas

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