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Ejercicios de calor parte 1

1.- Una plancha de acero de espesor L con una conductividad térmica K es Sometida a un flujo de calor uniforme y constante q0 (W/m²) en la Superficie límite a X=0. Enla otra superficie límite X=L, el calor es disipado por convección hacia un fluido con temperatura T∞ y con un coeficiente de transferencia de calor h. Calcular las temperaturas superficiales T1 y T2para:


2.- Un cilindro hueco con radio interior r = a y radio exterior r = b es calentado en la superficie interior a una velocidad q0 (W/m²) y disipa calor por convección desde la superficieexterior hacia un fluido a una temperatura T∞ con un coeficiente de transferencia de calor h. La conductividad térmica es constante. Calcular las temperaturas T1 y T2 correspondientes a las superficiesinterior y exterior, respectivamente, para a = 3cm; b = 5cm; h = 400 W/m²-°C; T∞ = 100 °C; K = 15 W/m-°C ; q0 = 105 W/m².

3.- Se usa un serpentín de enfriamiento de acero inoxidable 304 de 1,0 piede longitud, con diámetro interno de 0,25 pulg. y diámetro externo de 0,40 pulg., para extraer calor de un baño . La temperatura en la superficie interior del tubo es de 40 °F y 80 °F en el exterior.La conductividad térmica del acero inoxidable 304 depende de la temperatura: K = 7,75 + 7,78 X 10 -3 T, donde K está en BTU/hr-pie-°F y T en °F. Calcúlese la extracción de calor en BTU/s y Watts.4.- Se desea construir un almacén refrigerado con una capa interna de 20 mm de madera de pino, una capa intermedia de corcho prensado y una capa externa de 52 mm de concreto. La temperatura de la paredinterior es -18°C y la de la superficie exterior, 30°C en el concreto. Las conductividades promedio son, para el pino, 0,151; para el corcho 0,0433; y para el concreto 0,762 W/m-K. El áreasuperficial total interna que se debe usar en los cálculos es aproximadamente 50 m² (omitiendo las esquinas y los efectos de los extremos). ¿Qué espesor de corcho prensado se necesita para mantener la pérdida...