SOLUCIÓN DE EJERCICIOS
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN
SOLUCIÓN PROBLEMA 4-144 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN.
4-144 Se desarrolla un proceso exotérmico de manera uniforme en toda la extensión de una esfera de 10 cm de diámetro (k 300 W/m · °C, cp 400 J/kg · °C, r 7 500 kg/m3) y se genera calor con una rapidez constante de 1.2 MW/m3. La temperatura está inicialmente uniforme a 20°C y el proceso exotérmico comienza en el instante t 0. Para mantener la temperatura de la esfera bajo control, se sumerge en un baño líquido mantenido a 20°C. El coeficiente de transferencia de calor en la superficie de la esfera es de 250 W/m2 · °C. Debido a la elevada conductividad térmica de la esfera, se
puede despreciar la resistencia a la conducción dentro de ella, en comparación con la resistencia a la convección en su superficie. En consecuencia, se podría analizar esta situación de transferencia de calor de estado no estacionario como un sistema concentrado.
a) Demuestre que la variación de la temperatura T de la esfera con el tiempo t se puede expresar como dT/dt 0.5 0.005T.
b) Calcule la temperatura de la esfera en estado estacionario.
c) Calcule el tiempo necesario para que la temperatura de la esfera alcance el promedio de sus temperaturas inicial y final (estacionaria).
Solución:
Solución 1: Canal
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Un comentario en “Problema 4-144 Transferencia de calor y masa Cengel. 4 Edición”