04. Una muchacha de 1,2 m2 de superficie (ahora las consideramos por metro cuadrado) lleva unos pantalones y una chaqueta de ridículos 3 cm de grosor (dándole sentido al refrán: "ande yo caliente, y ríase la gente"). Si su piel se halla a 34°C y puede perder sin peligro unos 85 W por conducción, ¿cuál es la menor temperatura exterior para la que su ropa resulta adecuada?
[Respuesta: -18,9ºC]
02. El vidrio de una ventana se encuentra a 10°C y su área es 1,2 m2. Si la temperatura del aire exterior es 0°C, ¿cuánta energía se pierde por convección en cada segundo? La constante de transmisión de calor por convección para este caso es 4 W/(m2 K).
[Respuesta: 48 W]
jueves, 22 de diciembre de 2011
miércoles, 21 de diciembre de 2011
Trasferencia de calor , ejercicio resuelto
1.- Una olla de hierro tiene un fondo de 6 mm de espesor y 0.075 m2 de área. En la olla hay agua que esta hirviendo a la presión atmosférica. Si pasan 3200 Kcal/h a la olla, ¿ cuál es la temperatura de la cara inferior del fondo?
Datos:
Para resolver partimos de q = K A (T2 - T1) / L
q = 3200 Kcal/h , el flujo de calor
L = 0.006 m , el espesor del hierro
A = 0.075 m2 , el área del fondo de la olla
Desarrollo:
T1= 100 ºC, Contestando a la pregunta ¿ a que temperatura hierve el agua a la presión atmosférica ?
K = 43.5 Kcal / h m2 (ºC/m), Conductividad térmica del hierro obtenida en Internet o en libros.
Ahora solo falta calcular T2, para ello despejaremos T2 de la igualdad del siguiente modo:
multiplicamos por L ambos miembros de la igualdad y simplificamos
q L = K A (T2 - T1) L / L luego q L = K A (T2 - T1)
dividimos por K A ambos miembros de la igualdad y simplificamos
q L / K A = K A ( T2 - T1 ) / K A luego q L / K A= T2 - T1
Sumamos T1 en ambos miembros de la igualdad y simplificamos
( q L / K A ) + T1 = T2 - T1 + T1 finalmente T2 = ( q L / K A ) + T1
Remplazando valores y calculando tenemos
T2 = (3200 * 0.006 / (43.5 * 0.075 )) + 100 = 105.89 ºC
T2 = 105.89 ºC
Datos:
Para resolver partimos de q = K A (T2 - T1) / L
q = 3200 Kcal/h , el flujo de calor
L = 0.006 m , el espesor del hierro
A = 0.075 m2 , el área del fondo de la olla
Desarrollo:
T1= 100 ºC, Contestando a la pregunta ¿ a que temperatura hierve el agua a la presión atmosférica ?
K = 43.5 Kcal / h m2 (ºC/m), Conductividad térmica del hierro obtenida en Internet o en libros.
Ahora solo falta calcular T2, para ello despejaremos T2 de la igualdad del siguiente modo:
multiplicamos por L ambos miembros de la igualdad y simplificamos
q L = K A (T2 - T1) L / L luego q L = K A (T2 - T1)
dividimos por K A ambos miembros de la igualdad y simplificamos
q L / K A = K A ( T2 - T1 ) / K A luego q L / K A= T2 - T1
Sumamos T1 en ambos miembros de la igualdad y simplificamos
( q L / K A ) + T1 = T2 - T1 + T1 finalmente T2 = ( q L / K A ) + T1
Remplazando valores y calculando tenemos
T2 = (3200 * 0.006 / (43.5 * 0.075 )) + 100 = 105.89 ºC
T2 = 105.89 ºC
ejercicos trasmisión de calor
1.- Un ambiente está separado de otro por una pared de corcho de 12 cm de espesor y 3,5 m² de superficie. ¿Qué cantidad de calor ha pasado de uno a otro ambiente en 3 horas y 20 minutos si en uno de ellos la temperatura es de 65 °C y en el otro es de 17 °C? (λ = 0,0001 cal/cm.°C.s).
Respuesta: 1680 kca
2.- El vidrio de una ventana se encuentra a 10°C y su área es 1,2 m2. Si la temperatura del aire exterior es 0°C, ¿cuánta energía se pierde por convección en cada segundo? La constante de transmisión de calor por convección para este caso es 4 W/(m2 K).
Respuesta: 48 W
Problema de transmisión de calor
1.- El muro de una cámara frigorífica de conservación de productos congelados
consta de:
□ Revoco de cemento de 2 cm de espesor (k = 0,8 kcal/h·m°C)
□ Ladrillo macizo de 1 pie (k = 0,6 kcal/ h·m°C) (1pie= 2.359,737216cm )
□ Corcho expandido (k = 0,05 kcal/ h·m°C)
□ Ladrillo hueco de 7 cm de espesor (k = 1,1 kcal/ h·m°C)
□ Revoco de cemento de 2 cm de espesor (k = 0,8 kcal/ h·m°C)
La temperatura del aire interior de la cámara es – 25°C y la del aire exterior 30°C.
Si las pérdidas de calor del muro de la cámara han de ser inferiores a 10 kcal/h·m2,
determinar:
A. El coeficiente global de transmisión de calor.
B. El espesor de aislamiento (corcho) que debe colocarse.
Los coeficientes de película exterior e interior son 20 y 12 kcal/h m2
ºC
respectivamente.
Resultados:
A- U=0.182 kcal /h·m²
B- Corcho Lc= 24.03 cm
consta de:
□ Revoco de cemento de 2 cm de espesor (k = 0,8 kcal/h·m°C)
□ Ladrillo macizo de 1 pie (k = 0,6 kcal/ h·m°C) (1pie= 2.359,737216cm )
□ Corcho expandido (k = 0,05 kcal/ h·m°C)
□ Ladrillo hueco de 7 cm de espesor (k = 1,1 kcal/ h·m°C)
□ Revoco de cemento de 2 cm de espesor (k = 0,8 kcal/ h·m°C)
La temperatura del aire interior de la cámara es – 25°C y la del aire exterior 30°C.
Si las pérdidas de calor del muro de la cámara han de ser inferiores a 10 kcal/h·m2,
determinar:
A. El coeficiente global de transmisión de calor.
B. El espesor de aislamiento (corcho) que debe colocarse.
Los coeficientes de película exterior e interior son 20 y 12 kcal/h m2
ºC
respectivamente.
Resultados:
A- U=0.182 kcal /h·m²
B- Corcho Lc= 24.03 cm
transferencia de calor
He encontrado una pagina que nos puede resultar util sobre el nuevo tema
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/ap08_transferencia_de_calor.php
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/ap08_transferencia_de_calor.php
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