Ejercicios 1
Una flecha cilíndrica larga de
35 cm de diámetro hecha de acero inoxidable 304 (k =14.9 W/m · °C, ʆ =7 900
kg/m3, cp = 477 J/kg · °C y α = 3.95 x 10-6 m2/s) sale de un horno a
una temperatura uniforme de 500°C. En seguida, la flecha se deja enfriar con
lentitud en una cámara a 150°C con un coeficiente promedio de transferencia de
calor por convección de h = 60 W/m2 · °C. Determine la temperatura en el centro
de la flecha 20 min después del inicio del proceso de enfriamiento.
Asimismo, determine la transferencia
de calor por unidad de longitud de la flecha durante este periodo.
Datos
Acero inoxidable 304
k =14.9 W/m · °C,
ʆ =7 900
kg/m3,
cp = 477
J/kg · °C y
α = 3.95 x 10-6 m2/s)
T∞1=500°C
T∞2=150°C
h = 60 W/m2 · °C
D=35x10-3m
r=0,175m
Ejercicio2
Considere una plancha de 800 W
cuya placa base está hecha de la aleación de aluminio 2 024-T6 (r=2 770 kg/m3, cp=875
J/kg · °C, α= 7.3 x 10-5 m2/s). La placa base tiene un área
superficial de 0.03 m2. En un principio, la plancha está en equilibrio térmico
con el aire ambiente a 22°C. Si el coeficiente de transferencia de calor por convección
en la superficie de la placa base es 12 W/m2 · °C y se supone que 85% del calor
generado en los alambres de resistencia se transfiere a la placa, determine el
tiempo que pasará para que la temperatura de ésta llegue a 140°C. ¿Es realista
suponer que la temperatura de la placa es uniforme en todo momento?
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ResponderEliminarHola en el segundo ejercicio de donde salio el espesor de la plancha osea ese 0.005m
ResponderEliminares es el grosos de la base de la plancha
Eliminargracias, pero en donde saco (L) ESPESOR?
EliminarComo sacaste el espesor ?
ResponderEliminargracias, pero en donde saco (L) ESPESOR?
ResponderEliminarBuenas de donde saca el espesor y la temperatura de 81 grados
ResponderEliminarEs una temperatura promedio qeu se suele sacar es (140°C+22°C)/2
Eliminarpapu de donde sacas el espesor, dinos pues no es solo copiar del solucionario
ResponderEliminarSabemos que el 0,05 es el espesor (L) pero de donde Diablos lo sacaste si ese dato no lo da el problema ?
ResponderEliminarEse dato falta en el problema es un error de redacción
EliminarHola para los que tienen la duda, en otra edición del libro si venía el espesor de L=0.05 m, y en este enunciado no aparece, entonces toda la resolución está bien pero el espesor no lo da el ejercicio.
ResponderEliminarDe donde salio el dato de los 658,76 W?
ResponderEliminarresta el Qsal del 85% de 800 W
EliminarHola soy conciente que el problema es antiguo y tal vez mi respuesta ya no sirva pero el espesor viene dado en algunos ejercicios en este caso dado que no se da los pasos para calcularlo son los siguientes
ResponderEliminar-Definen balance de materia:Qentra-Qsale=m*cp*temperatura(prom) posteriormente se debe obtener el valor de m por tanto se despeja y se remplazan los datos.
-el valor de temperatura prom sera (140-22)/2=59
-remplazando los datos que calcularon en la ecuacion de balance obtendran que m=0.0128.
-recordar que m=densidad*volumen y a su ves m=densidad*(Area^2*L).
-el area, flujo masico y area lo conocen por tanto despejan y obtendran la distancia L o el grosor como lo quieran llamar.
-Recordar que el valor del flujo masico m no sera 0.0128 dado que solo fue usado como "muletilla" para calcular el grosor
Con esos pasos les deberia dar como resultado el 0.00513 y algo , eso vi que hicieron en otro blog la vdd no comprendo del todo el porque funciona y agradeceria si alguien explicara mas a fondo el pq se hace asi pero eso fue lo que entendi,dado que ya se conoceria el valor de L porfin se puede calcular el flujo masico. desoues que se tiene el flujo masico se calcularia:
tiempo(Qentra-Qsale)=m*cp*temperatura(140-22)
t= (m*cp*118)/(Qentra-Qsale)
Espero se entieda y suerte en sus pruebas;D
****-el area, flujo masico y desidad lo conocen*******
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