Ejercicios De Calor

Considere una pared plana grande de espesor L=0,2 m, conductividad termica K=1,2[W/m°C] y área superficial de 15[m2].

Los dos lados de la pared se mantienen a las temperaturas constantes de 120°C y 50°C, respectivamente; determine:

a)La variación de la temperatura dentro de la pared y el valor de la temperatura en X=0,1m

b)La razón de la conducción de calor a través de la pared en condiciones estacionarias.

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Ejemplo 2

3

Considere una pared de 5 m de alto, 8 m de largo y o,22 m de espesor, cuya sección transversal representativa se da en la figura.

Las conductividades térmicas de los diversos materiales usados en [W/m°C] son:

KA=KF=2; KB=8; KC=20; KD=15; KE= 35

La superficie izquierda y derecha de la pared se mantienen a las temperaturas uniformes de 300°C y 100°C, respectivamente. Si la transferencia de calor a través de la pared es unidireccional; determine:

a)La razón de la transferencia de calor a través de ella.

b)La temperatura en el punto en el que se encuentran las secciones B, D, E.

c)La caída de la temperatura a través de la sección F. Descarte cualquier resistencia por contacto entre las interfaces.

Ejercicio 3

4

Una barra de 10cm de largo con una sección transversal cuadrada, como se muestra en la figura, consta de una capa de cobre (K=400 [W=MK]) de 1cm de espesor y una capa de un compuesto epóxico (K=0,4[W/MK]) del mismo espesor.

Calcule la razón de transferencia de calor bajo una fuerza térmica impulsora de 50°C, cuando la dirección de la transferencia unidimensional de calor es en estado estacionario:

a)Del frente hacia atrás (a lo largo).

b)De izquierda a derecha.

c)De arriba hacia abajo.

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