Informe Dietas

Cuestionario

1. La solución (2) está en función de dos números adimensionales como lo son el de Biot y el de Fourier. Escriba las expresiones de cada uno y explique su significado físico.

El Número de Biot (Bi) relaciona la transferencia de calor por conducción dentro de un cuerpo y la transferencia de calor por convección en la superficie de dicho cuerpo, se define como:

En donde:

• h es el coeficiente de transferencia de calor en la superficie en W/m2K. También llamado coeficiente de película.

• L es una longitud característica en m, definida generalmente como el volumen del cuerpo dividido por su superficie externa total.

• k es la conductividad térmica del material del cuerpo W/mK.

El Número de Fourier (Fo) es la relación entre la velocidad de la conducción de calor y la velocidad del almacenamiento de energía. Se define como:

En donde:

• α es la difusividad térmica.

• t es el tiempo característico.

• L es la longitud a través de la que la conducción de calor ocurre.

2. ¿Qué suposición fue hecha para obtener la solución (2)?

Manteniendo el coeficiente de conductividad térmica fijo (dato de las propiedades del polivinilcloruro PVC). K=0,2 W/m•K . Se utilizó la teoría de efectos bidimensionales para la conducción transitoria de un cilindro finito, producto de un cilindro infinito con una placa plana. Se supuso un valor de h para comenzar y se realizó un proceso iterativo hasta que convergiera con los datos experimentales. Obteniéndose así un h=4,0 W/m²K.

3. ¿Qué suposición fue hecha para obtener la solución (4)?

Para dos objetos con la misma geometría y condiciones de entorno podemos escoger un mismo h. Lo que quiere decir que el h obtenido para la solución (2) se aplica perfectamente para el cilindro de material desconocido. Ahora para el cubo, la geometría cambia totalmente por lo que se procedió a estudiar el k de dicho material y luego se estudió por medio de un proceso iterativo el h.

4. Es posible expresar un problema no estacionario de n dimensiones como el producto de n problemas no estacionarios de una dimensión. ¿Cómo haría para obtener la solución para un cilindro de radio k y longitud L? (Suponga que ρ=0).

5. ¿Y para un cubo de arista r? (Suponga que ρ=0).

6. ¿Para qué se necesita el agitador?

El agitador se utiliza para mantener una temperatura uniforme en todo el sistema.

7. ¿Qué requisitos debe cumplir el baño y las piezas antes de comenzar el experimento?

El baño debe encontrarse a una T=60 ºC y las piezas a estudiar a temperatura ambiente.

8. Si graficara la temperatura en el centro de los sólidos

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