EVALUACIÓN RECUPERATIVA No. 1

EVALUACIÓN RECUPERATIVA No. 1

La siguiente evaluación colectiva tiene como objetivo reforzar los contenidos teóricos adquiridos, correspondientes a la unidad Transferencia de Calor. Deberá consignarse por equipos de dos personas quienes hayan presentado el evaluativo, en forma escrita con bolígrafo tinta azul con las páginas numeradas. Se le asignan la resolución de tres problemas de carácter obligatorio y dos escogidos de la lista anexa. Cada problema deberá incluir un comentario que explique la relación de su naturaleza con el tema estudiado, así como su diagrama de datos. El puntaje de cada problema es de 4 ptos cada uno. Este recuperativo será consignado el miércoles 13 de enero de 2016, para ambas secciones.

PROBLEMAS OBLIGATORIOS

Una pared está constituida por una capa de cobre de 1 mm, una capa de 4 mm de acero al 1 por 100 de carbono, una capa de 1 cm de lámina de asbesto y una manta de 10 cm de fibra de vidrio. Calcúlese el coeficiente global de transferencia de calor para este montaje. Si las dos superficies exteriores están a 10 °C y 150°C calcúlese cada una de las temperaturas interfaciales.

Calcular el calor transferido de una pared de un horno de 9 in, cuyas temperaturas interna y externa de las paredes son 980 °C y 198 °C, respectivamente. La pared tiene una conductividad de 0.667 W/(m °C). Se adiciona una pared externa de de 0.3 in de espesor de un aislante k = 0.04 W/(m °C), que reduce la pérdida de calor en un 20%. Si el costo del aislante es de 1.37 $/ft2 instalado, ¿en cuánto tiempo será pagado el aislamiento? Considere la operatividad del horno de 24 horas durante 260 días, y el costo de la energía de 0.23 $ el millón de KJ.

Se va a construir una pared de 10 in de espesor, 30 ft de largo y 9 ft de alto, usando ladrillos (k = 0,40 Btu/ h ft °F) de sección transversal 7 in x 7 in, con 9 orificios cuadrados llenos de aire (k = 0,015 Btu/ h ft °F) que tienen 9 in de largo y un sección transversal de 1,5 x 1,5 in. Se tiene una capa de mezcla (k = 0,10 Btu/ h ft °F) de 0,5 in de espesor entre dos ladrillos adyacentes, sobre los cuatro lados y sobre los dos lados de la pared.

La casa se mantiene a 80 °F y la temperatura ambiente en el exterior es de 35 °F. Si los coeficientes de transferencia de calor en las superficies interior y exterior de la pared son 1,5 y 6 Btu/ h ft2 °F, respectivamente. Determine el flujo de calor a través de la pared construida.

PROBLEMAS COMPLETARIOS

Dos ambientes A y B de grandes dimensiones están separadas por una pared de ladrillo k = 1,2 W/(m °C) de 12 cm de espesor y de emisividad superficial de 0.78. La temperatura externa del ladrillo en el ambiente B es de 120°C y la temperatura del aire y sus alrededores del mismo ambiente es de 30° C. La transferencia de calor por convección libre del ambiente B es de 20 W/(m2 °C). Determine la temperatura de la superficie interna del ladrillo

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