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SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN

SOLUCIÓN PROBLEMA 7-105 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN.

7-105 La temperatura de ebullición del nitrógeno a la presión atmosférica al nivel del mar (una presión de 1 atm) es de –196°C. Por lo tanto, el nitrógeno es de uso común en los estudios científicos a baja temperatura, ya que la temperatura del nitrógeno líquido en un tanque abierto a la atmósfera permanecerá constante a –196°C hasta que se agote. Cualquier transferencia de calor hacia el tanque tendrá como resultado la evaporación de algo del nitrógeno líquido, el cual tiene un calor de vaporización de 198 kJ/kg y una densidad de 810 kg/m3 a 1 atm. Considere un tanque esférico de 4 m de diámetro que está inicialmente lleno con nitrógeno líquido a 1 atm y –196°C. El tanque está expuesto al aire ambiente a 20°C y a vientos de 55 km/h. Se observa que la temperatura del tanque esférico de casco delgado es casi la misma que la del nitrógeno que está en su interior. Si descarta cualquier intercambio de calor por radiación, determine la razón de la evaporación del nitrógeno líquido en el tanque como resultado de la transferencia de calor del aire ambiente, si el tanque a) no está aislado, b) está cubierto con aislamiento de fibra de vidrio (k 0.035 W/m · °C) de 5 cm de espesor y c) está cubierto con superaislamiento de 2 cm de espesor que tiene una conductividad térmica efectiva de 0.00005 W/m · °C.

Solución:

Solución 1: Canal

 

 

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