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UNIVERSIDAD DE TARAPACA ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA Prof. Ricardo Fuentes R.

Guía Nº4.- Transferencia de Calor

1.- Para el correcto proceso de fabricación de arvejas en conservas se requierecalentar el producto, ya enlatado, a una temperatura de 124 °C. Para esto se sugiere hace pasar la cinta con los tarros a través de un horno a 180 °C, donde se produce una convección de 60 W/m2 K.Los tarros de conserva tienen un diámetro de 8 cm y un alto de 14 cm y el contenido se puede suponer que tiene las propiedades del agua. Si la temperatura de las latas, antes de entrar al horno es de 35°C, calcule el tiempo que los tarros deben permanecer en el interior del horno. Cp agua = 4,16 KJ/kg K rho = 1000 kg/m3 2.- Un fusible eléctrico esta hecho de un elemento cilíndrico de diámetro 0,1mm y largo de 0,5 cm. El alambre está rodeado de aire con una convección de 10 W/m2 K, con una temperatura de 30 °C. Las propiedades del elemento fusible son k=20 W/m K, a=5x10-5 m2/s, temperatura defusión de 900°C y una resistencia eléctrica de 0,2 . Determine el tiempo que demora en fundirse cuando pasa una corriente de 3 A. Despreciar la transferencia por radiación y por conducción en losextremos del elemento. 3.- Un cilindro de acero de 16 cm de diámetro y muy largo se saca de un horno a 800 °C, con temperatura homogénea. La temperatura ambiente es de 30 °C y el coeficiente de convecciónentre el acero y el aire es de 120 W/m2 K. Determine la curva de la temperatura v/s tiempo, a 3 cm de profundidad. Datos del acero: k=45 W/m K C=470 J/kg K rho=7800 kg/m3 4.- Un cilindro de concreto,de 25 cm de largo y 10 cm de diámetro está inicialmente a una temperatura de 90 °C y se coloca en un ambiente donde la temperatura es de 10 °C. Determine el tiempo requerido para que la temperatura auna profundidad de 3 cm llegue a 30 °C si la convección entre el aire y el concreto es de 18 W/m2 K. Propiedades del concreto: rho: 500 kg/m3 Cp: 840 J/kg K k: 0.128 W/m K 5.- Un estanque aislado...