Calentamiento Del Metal Para Fundición Ejercicio

Calentamiento del metal para fundición.
Un volumen de 0.03 m 3 de una cierta aleación eutéctica se va a calentar en un crisol desde la temperatura ambiente hasta 100 ºCpor encima de su punto de fusión. Las propiedades de la aleación son densidad = 4160 kg/m 3 , punto de fusión = 700 ºC, calor específico del metal = 343.32 J/kg oC en el estadosólido y 297.26 J/kg oC en el estado líquido; y el calor de fusión = 167120.85 J/kg. ¿Cuánta energía calorífica se debe añadir para alcanzar el calentamiento, asumiendo queno hay pérdidas? Solución: Si aceptamos que la temperatura ambiente en la fundición = 26 ºC y que las densidades en los estados líquido y sólido del metal son las mismas, alsustituir los valores de las propiedades en la ecuación (2.1) se tiene

: H = (4160)(0.03){343.32(700-26) + 167120.85 +297.26(800-700} = 53444917.34 J .

La ecuación 2.1tiene un valor conceptual y su cálculo es de utilidad limitada, no obstante se usa como ejemplo. El cálculo de la ecuación 2.1 es complicado por los siguientes factores: 1) elcalor específico y otras propiedades térmicas del metal sólido varían con la temperatura, especialmente si el metal sufre un cambio de fase durante el calentamiento; 2) elcalor específico de un metal puede ser diferente en el estado sólido y en estado líquido; 3) la mayoría de los metales de fundición son aleaciones que funden en un intervalo detemperaturas entre sólidos y líquidos en lugar de un punto único de fusión, por lo tanto, el calor de fusión no puede aplicarse tan fácilmente como se indica arriba; 4) en lamayoría de los casos no se dispone de los valores requeridos en la ecuación para una aleación particular y 5) durante el calentamiento hay pérdidas de calor significativas.