lunes, 8 de febrero de 2016

Ejercicio

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?



16 comentarios:

  1. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  2. Hola en el segundo ejercicio de donde salio el espesor de la plancha osea ese 0.005m

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  3. gracias, pero en donde saco (L) ESPESOR?

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  4. Buenas de donde saca el espesor y la temperatura de 81 grados

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    1. Es una temperatura promedio qeu se suele sacar es (140°C+22°C)/2

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  5. papu de donde sacas el espesor, dinos pues no es solo copiar del solucionario

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  6. Sabemos que el 0,05 es el espesor (L) pero de donde Diablos lo sacaste si ese dato no lo da el problema ?

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    1. Ese dato falta en el problema es un error de redacción

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  7. Hola 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.

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  8. De donde salio el dato de los 658,76 W?

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  9. Hola 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
    -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

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