Transferencia de calor 2

TRANSFERENCIA
DE
CALOR
POR CONDUCCIÓN
1

Conducción a través
de una placa plana o
una pared
2

T1
q

T2

Dx

Temperatura (K)

Para una placa plana o pared en la que el área de
corte transversal A yk son constantes, la
ecuación es:

T1
T2
Dx
Distancia, x (m)
3

La figura ilustra, que Dx = x2 -x1. si T es
sustituida por T2 y x por x2, la temperatura
varia linealmente con la distancia.
Si laconductividad térmica no es constante,
sino que presenta una variación lineal con la
temperatura, entonces, al sustituir e integrar la
ecuación :
q/A = [((a + b) ((T1 + T2)/2)))/Dx] [T1 – T2] = (km/Dx)(T1 - T2)

Km = a + b[(T1 + T2)/2]

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Como se mencionó en la introducción al
establecer la ecuación de la velocidad del
proceso de transferencia es igual a la fuerza

impulsora sobre la resistencia.Ahora, la
ecuación puede escribirse en esta forma:
q = (T1 - T2) / (Dx/kA)

5

Aislamiento en un cuarto frío. Calcule la
pérdida de calor por m2 de área superficial en
la pared aislante temporal deun cuarto de
almacenamiento en frío, si la temperatura

exterior es de 299.9 K y la interior de 276.5
K. La pared está formada por 25.4 mm de
corcho prensado con un valor de k de 0.0433
W/m . K.
6Conducción a través
de un cilindro hueco

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En muchos casos en las industrias de proceso, el
calor se transfiere a través de las paredes de
un cilindro de paredes gruesas. Considerar el
cilindrohueco, con radio interior r1, donde la
temperatura es T1; un radio externo r2 a
temperatura T2 y de longitud L.

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Supóngase que hay un flujo radial de calor
desde el interior hasta la exterior, la leyde
Fourier, con la distancia dr en lugar de dx, es:
q/A = -k (dT/dr)
A = 2prL

Reordenando e integrando
q = {k[(2prL)/ln(r2/r1)]} {T1 - T2}

9

q = kA1m [(T1 - T2)/(r2/r1)]

q = [(T1 -T2)/((r2/r1)/(kA1m)]
q = [(T1 - T2)/(R)
A1m = [ (2pLr2) - (2pLr1)]/ ln (2pLr2)/(2pLr1)
A1m = [ (A2) - (A1)]/ ln (A2)/(A1)

10

Un tubo cilíndrico de caucho duro y paredes
gruesas, cuyo radio interior mide 5 mm y...