Problemario TDC

Click here to load reader

  • date post

    11-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    24
  • download

    0

Embed Size (px)

description

Problemario Transferencia de Calor unidad 1 .-Conducción estado estable

Transcript of Problemario TDC

  • PROBLEMARIO

    TRANSFERENCIA DE

    CALOR

  • 1.-Suponiendo una placa de aislante en la pared anterior de hule duro con

    un espesor de 12 cm.

    Calcular el flujo de calor.

    Hule Acero

    10cm 12cm

    5m

    11m

    T2=38

    T1=100

    C

    O

    B

    R

    E

    P

    U

    R

    O

    1

    2

    10

    12

    x

    x

    cm

    cm

    1 2

    24 21

    1

    222

    2

    4 2

    379 /

    10*102.63*10 /

    379 /

    0.151 /

    12*100.794 /

    0.151 /

    2.63*10 0.794 0.794263 /

    total

    acero

    x

    acero

    hule

    x

    hule

    total

    R R R

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    R m K W

    2

    2

    2

    2 2

    100 38( )0.794263 /

    78.05 /

    ( ) 5 *11 55

    ( ) 78.05 / (55 )

    4292.75

    T

    total

    total

    total

    QR

    K KQ

    m K W

    Q W m

    A area m m m

    Q Q A W m m

    Q W

  • 2.-Calcule el flujo de calor de la siguiente pared de cobre puro:

    2

    2 2

    2

    374 /

    8 *32 256

    200 20(374 / )(256 10 )( )

    4 10

    4.308

    T

    X

    Cobre

    Q KA

    K W mK

    area cm cm cm

    K KQ W mK x m

    x m

    Q MW

    1. 2

    2. 2

    3. 2

    32 cm

    8 cm

    4 cm

    T2=20

    T1=200

  • 3,-Encontrar la transferencia de calor por m2 de la pared anterior. Si la pared

    es de aluminio y tuviera dimensiones de 1.5 m de base y 4 m de altura.

    Determine el flujo de calor total para lo mismo.

    5 cm

    T2=20

    T1=300

    1.5 m

    4 m

    min

    2

    2

    2

    228 /

    1.5 *4 6

    300 20(228 / )(6 )( )

    5 10

    7.66

    T

    X

    alu io

    Q KA

    K W mK

    area m m m

    K KQ W mK m

    x m

    Q MW

  • 4.-Encontrar la transferencia de calor en la siguiente pared:

    T1=200

    T2=20

    26 cm 30 cm

    12 cm

    1%

    23 21

    1

    1%

    24 22

    2

    223

    3

    52 /

    26*105*10 /

    52 /

    374 /

    12*103.208*10 /

    374 /

    1.279 /

    30*100.234 /

    1.279 /

    0.151 /

    aceroCr

    x

    aceroCr

    cobrepuro

    x

    cobrepuro

    arcilla

    x

    arcilla

    hule

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W

    223

    4

    30*101.986 /

    0.151 /

    x

    hule

    mK

    mR m K W

    K W mK

    2

    3,4

    3 4

    1 2 3,4

    2

    2

    (0.234)(1.986)0.209 /

    0.234 1.986

    5*10 3.208*10 0.209

    0.2143

    200 20( )0.2143 /

    839.94 /

    total

    total

    T

    total

    R m K W

    R R R R

    R

    QR

    K KQ

    m K W

    Q W m

  • 5.-Una pared compuesta como se muestra en la siguiente figura mide 45

    30 . Encuentre la transferencia de calor en Watts, si 1 = 400 y 2 = 13.

    T2 =13

    T1 =400

    1

    2

    3

    4

    15

    12

    6

    4

    x

    x

    x

    x

    cm

    cm

    cm

    cm

    15cm 6cm

    12cm 4cm

    ( 0.5%)

    23 21

    1

    24 22

    2

    min

    2

    23

    min

    45 /

    15*103.333*10 /

    45 /

    363 /

    12*103.305*10 /

    363 /

    249 /

    12*104.819

    249 /

    aceroalcarbon C

    x

    aceroalcarbon

    cobrepuro

    x

    cobrepuro

    alu io

    x

    alu io

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR

    K W mK

    4 2

    10 ,302

    24 23

    4

    *10 /

    147 /

    6*104.081*10 /

    147 /

    laton Cu n

    x

    hule

    m K W

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    224

    5

    224

    6

    224

    7

    1.279 /

    4*100.0312 /

    1.279 /

    0.151 /

    4*100.264 /

    0.151 /

    0.21 /

    4*100.1904 /

    0.21 /

    arcilla

    x

    arcilla

    hule

    x

    hule

    madera

    x

    madera

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

  • 41 2 3

    2

    2

    2

    2

    2

    1.336*10 0.25 0.145

    0.395 /

    200 50( )0.395 /

    13821.42 /

    ( ) 45*30 1350

    ( ) 13821.42(1350*10 ) 186.589

    total

    total

    T

    total

    total

    R R R R

    R m K W

    QR

    K KQ

    m K W

    Q W m

    A area cm

    Q Q A KW

  • 6.-Determina la cantidad de flujo de calor por m2 de la pared compuesta.

    1

    2

    3

    5

    1

    0.7

    x

    x

    x

    cm

    cm

    cm

    T2 =50

    T1 =200 C

    O

    B

    R

    E

    P

    U

    R

    O

    Lana de vidrio

    FIBRA PLACA AISLANTE

    24 21

    1

    224

    2

    224

    3

    374 /

    5*101336*10 /

    3741.279 /

    0.040 /

    1*100.25 /

    0.040 /

    0.048 /

    0.7*100.145 /

    0.048 /

    cobrepuro

    x

    cobrepuro

    lanadevidrio

    x

    lana

    fibra

    x

    fibra

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    K W mK

    mR m K W

    K W mK

    4

    1 2 3

    2

    2

    2

    1.336*10 0.25 0.145

    0.395 /

    200 50( ) 379.746 /0.395 /

    total

    total

    T

    total

    R R R R

    R m K W

    QR

    K KQ W m

    m K W

  • 7.-Un tubo de contiene en su interior vapor de agua a una temperatura de

    100. Tiene una capa aislante de fibra de vidrio con un espesor de 15 . La

    temperatura del aire es de 25. Encontrar el flujo de calor si los radios son:

    1=125102

    2=203.2102

    3=?

  • 8.- Se tiene un tubo de acero al Cr al 1% el cual fluye vapor de agua en su

    interior a 200C. Dicho tubo tiene un dimetro exterior de 4 1/8 y 4 de

    dimetro interior. La longitud de dicho tubo es de 2 m y este se encuentra

    asilado con fibra placa aislante con un espesor de .Determinar el flujo de

    calor al exterior del tubo si se encuentra rodeado por aire a 25 C con h3=

    5w/m2k. h1= 100 W/m2 K calor

    T1

    =200C

    T2

    =25

    ext.=4 1/8 R2= 2 1/16

    int.=4 R1=2

    t=espesor Ra=2 1/6 + = 2 9/16

    Kacero=52 W/m K

    Kf ibra=0.048 W/ m K

    R1=2=0.0508m

    R2=2 1/16=0.05238m

    Ra=2 9/160.065m

    200 25

    0.5238 0.065ln( ) ln( )

    1 10.0508 0.052382 (0.050)(2)(1000) 2 (52)(2) 2 (0.048)(2) 2 (0.065)(2)(5)

    289.57

    Q

    Q W

  • 9.- Un tubo de 1% contiene en su interior vapor de agua a una temperatura de 270. Tiene una capa aislante de fibra de vidrio con un

    espesor de 3 . La temperatura del aire es de 25. Encontrar el flujo de

    calor si los radios son:

    1=278=7.30102

    2=3 =7.62102

    3 =?

  • 10.- Un tubo de contiene en su interior vapor de agua a una

    temperatura de 200. Tiene una capa aislante de fibra de vidrio con un

    espesor de 15 . La temperatura del aire es de 25. Encontrar el flujo de

    calor si los radios son:

    1=478=12.3825102

    2=8 =20.32102 m

    3=?