Heat Transfer

Tarea 1
1.8 Una esfera de cobre de 2.5cm de diámetro tiene una temperatura uniforme de 40°C.
La esfera está suspendida en un flujo de aire lento a 90°C. El flujo de aire produce un
coeficientede transferencia de calor de

⁄

. La radicación puede ser

descartada, ya que el cobre es altamente conductor, el gradiente de temperatura bajara
rápidamente y esa temperatura puede ser tomadacomo uniforme en el proceso de
enfriamiento. Escribir el balance de energía instantáneo entre la esfera y el flujo de aire.
Convección
̅
Dónde:
V= Volumen del objeto
T=T(t)

T=Temperaturainicial
̅

= Constante tiempo

A= área del objeto
C=Ln(

̅




̅




(̅ )

̅

T (t=0)=

Solución
V= ⁄

(

)

1.10 A truncated cone 30 cm high is constructed ofPortland cement. The diameter at
the top is 15cm an at the bottom is 7.5 cm. The lower surface is maintained at 6°C and a
the top at 40°C. The other surface is insulated. Assume one-dimensional heattransfer
and calculate the rate of heat transfer in W from top to bottom. To do this, note that
the heat transfer Q, must be the same at very cross section. Write Fourier´s law locally
and integrate itfrom top to bottom to get a relation between this unknown Q and the
known end temperatures. Q=-0.70W

∫
∫
(

)[

]|

[

]
(

)

1.14 Tres placas de color negro mate de tamañoilimitado transfieren calor por
radiación. Encuentra la temperatura de la placa 2. (T2) ̅
⁄

Reacomodando

√

√

1.29 Se desea poner la manija de una puerta en la pared de un horno. La puerta esala
160°C. Se tiene en cuenta una flexión de 16” de largo y 1/4” de diámetro, una varilla de
hacer al carbono de 0.5% en forma de “U” y soldaduras externas de la puerta. El aire
circulante que estáa 24°C enfriará la manija. ̅
Incluyendo tanto
⁄
radiación como convección. ¿Cuál es la temperatura más fría a que se puede sujetar la
manija sin quemarse si

⁄

̅

̅

⁄̅

̅

1.31...