Introducción a la termodinámica: transferencia de calor

Tranferencia de calor por conducción, convección y radiación:

https://www.slideshare.net/fisicageneral/slideshelf

Serie Schaum, capítulo 19,  recuperado de:https://higieneyseguridadlaboralcvs2.files.wordpress.com/2013/08/fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum.pdf

Guía 10

Transferencia de calor

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 está hirviendo a la presión atmosférica. Si pasan 3200 Kcal/h a la olla, ¿ cuál es la temperatura de la cara inferior del fondo? K = 43,5 kcal m/h m² ºC.Rta: 105,88 ºC

2- Se está probando una nueva chapa aislante en lo que respecta a la conductividad. La muestra tiene 10 Cm de espesor y un área transversal de 0.5 m2. El lado caliente se mantiene a 80ºC y el lado frío a 28ºC. La transmisión total de calor, a lo largo de un periodo de 6 horas, resulta ser de 50 Kcal. Hallar el valor de K, del material.      Rta: 0,032 Kcal m/ h m² ºC

3- Dos placas de espesores L₁ y L₂ y conductividad térmica K₁ y K₂ están en contacto térmico, como lo muestra la figura. Las temperaturas de las superficies exteriores son T₁ y T₂, con T₂ > T₁. Hallar una expresión para calcular la temperatura en la interfase. Rta: a cargo del alumno

Falta el gráfico.

4-Una barra de oro está en contacto  térmico  con  una  barra de  plata,una a continuación de la otra, ambas de la misma longitud y área transversal. Un extremo de la barra compuesta se mantiene a T = 80º C y el extremo opuesto a T = 30º C. Calcular la temperatura de la unión cuando el flujo de calor alcanza el estado estacionario.Koro = 314 J/s m ºC; Kplata = 427 J/s m ºC . Rta:51,1 ºC

5- Una pared está formada por dos planchas paralelas de 5 y 4 cm de grosor y con coeficientes de conductividad térmica de 209 y 83,6 W/m K respectivamente. Siendo 100 ºC y 10 ºC las temperaturas de las caras opuestas respectivas, determinar, la temperatura de la intercámara.Rta: 343 K

6-El vidrio de una ventana se encuentra a 10º C y su área es 1.2m². Si la temperatura del aire exterior es 0º C, calcular la energía que se pierde por convección cada segundo. Considerar h = 4 W/(m²K).Rta: 48 W

7- Una carretera de superficie ennegrecida a una temperatura de 320 K recibe energía radiante del Sol por un valor de 700 W/m. Calcular la radiación neta ganada por cada m2 de la superficie de la carretera. Rta: 105,5 W/m²