Proceos de transferencia de calor

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Problemas de Transferencia de Calor.
1. Las caras de una pared de 6 pulg de grueso que miden 12*16 pies, deberán mantenerse a 1500 y 300 °F respectivamente. La pared está hecha de ladrillo decaolín aislante. ¿Cuánto calor se pierde por la pared?
T1=1500°F
Solución
T1=300°F
16 pies

12 pies

Sabemos que el flujo de calor a través de una pared está dada por
qx=-KA∆t∆xSustituyendo;
qx=-0.15BTUh pie °F192pie20.449 pie1500°F-300°F
qx=76,971.04 BTUh

2. Un tubo de acero de 2 pulg lleva vapor a 300°F. Se recubre con ½ pulg de lana mineral, el aire del ambiente está a 70°F¿Cuál será la pérdida de calor por pie lineal?
Analizando las resistencias
R convectiva I

R conductiva II
R conductiva I
R convectiva I
R conductiva II
R conductiva I
R convectiva I
Rconductiva II
R conductiva I

Ahora el tubo de acero de 2 pulg tiene de diámetro interno 0.17225 pulg & 0.1979 pulg de diámetro externo.
Entonces nuestro flux de calor queda de la siguientemanera.
qr=∆T1hvap2πr1L+lnr1r22kπL+lnr2r32kπL+1hvap2πr3L

Sustituyendo;
qr=(300 °F-70°F)1(2.23Btuh pie °F)2π(0.0861)+ln0.098950.08612(0.033Btuh pie °F)π+ln0.14060.098952(0.033Btuh pie °F)π+12.23Btuhpie °F2π(0.1406)
qr=58.3962 Btu.

3. Un horno está encerrado por paredes hechas (de adentro hacia afuera) de 8 pulg de ladrillo refractario de caolín, 6 pulg de ladrillo de caolín aislante y 7pulg de ladrillo de arcilla refractaria ¿Cuál es la pérdida de calor por pie cuadrado cuando el interior del horno se mantiene a 2,200 °F y el exterior a 200°F?
Conductividad Térmica (k)
Kcaolínref=0.113Btuh pie °F
Kcaolín aisl=0.15Btuh pie °F
K arcilla ref=0.58 Btuh pie °F

qx

7 in
6 in
8 in

Obteniendo qx con la siguiente expresión
qx=-kA∆t∆x qx=-∆tR
Obteniendolas resistencias para cada material.
R=∆xk
R1=23pie0.113Btuh pie °F=5.8997Btuh°F
R2=0.5 pie0.15 Btupie h°F=3.3333 Btuh°F
R3=0.583 pie0.58 Btupie h °F=1.0051Btuh°F
R=10.2381Btuh°F

qx=-∆tR...
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