tecologia de materiales

OPERACIONES UNITARIAS I

Guía de ejercicios resueltos Nº 4, clase 12.05.2012

1.- Una cara de una placa de cobre de 3 cm de espesor se mantiene a 400 ºC y la otra se mantiene a
100 ºC ¿Quécantidad de calor se transfiere a través de la placa?. Conductividad térmica del cobre a
250ºC es de 370 W/m ºC.

OPERACIONES UNITARIAS I

2.- La pared de un horno industrial se construye conladrillo de arcilla refractaria de 0,15 m de espesor
que tiene una conductividad térmica de 1,7 W/ m·K. Mediciones realizadas durante la operación en
estado estable revelan temperaturas de 1400 y 1150 K enlas superficies interna y externa,
respectivamente. ¿Cuál es la velocidad de perdida de calor a través de una pared que tiene 0,5 m por
3 m de lado?

3.- Dos cuartos comparten una pared deladrillos de 12 cm de grosor, pero están perfectamente
aislados en las demás paredes. Cada cuarto es un cubo de 4,0 m de arista. Si el aire de uno de los
cuartos está a 10 ºC y el otro a 30 ºC. ¿Cuántosfocos de 100 W se necesitarán tener encendidas en el
cuarto más caliente para mantener la misma diferencia de temperatura? Coeficiente de conductividad
térmica del ladrillo k = 1,0 W/(m K).OPERACIONES UNITARIAS I

4.- Una pared plana de un horno está construida con una capa de ladrillo Silo-cel de 4,5 in., cuya
conductividad térmica es de 0,08 Btu/ft·h· ºF, y que está recubiertaexteriormente por una capa de
ladrillo común de 9 in., de conductividad térmica 0,8 Btu/ft·h·ºF. La temperatura de la cara interna de la
pared es de 1400 ºF, y la de la cara externa es de 170 ºF. A) ¿Cuál esla perdida de calor a través de
la pared? B) ¿Cuál es la temperatura de la interface entre el ladrillo refractario y el ladrillo común? C)
Suponiendo que el contacto entre las paredes de ladrilloes deficiente y que existe una “resistencia de
contacto” de 0,5 ºF·h·ft2 / Btu, ¿Cuál será la pérdida de calor?

OPERACIONES UNITARIAS I

5.- Una pared exterior de una casa se puede aproximar...