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Transferencia calor ejercicio numero 2
Typology: Cheat Sheet
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Problema 2 Un horno de 5 m de ancho, 4 m de alto y 40 m de largo usado para curar tubos de concreto está hecho con paredes y techo de concreto (k =0.9 W/m · °C). El horno se mantiene a 40°C por la inyección de vapor de agua caliente en él. Los dos extremos del horno, con un tamaño de 4 m x 5 m, están hechos de lámina metálica de 3 mm de espesor cubierto con espuma de estireno (k = 0.033 W/m · °C) de 2 cm de espesor. Los coeficientes de transferencia de calor por convección sobre las superficies interior y exterior del horno son de 3 000 W/m2 · °C y 25 W/m2 · °C, respectivamente. Si se descarta cualquier pérdida de calor a través del piso, determine la razón de la pérdida de calor del horno cuando el aire ambiente está a – 4°C.
Un tablero de circuito de 0.2 cm de espesor, 10 cm de alto y 15 cm de largo aloja componentes electrónicos sobre uno de sus lados que disipan un total de 15 W de manera uniforme. El tablero está impregnado con limaduras metálicas conductoras y tiene una conductividad térmica efectiva de 12 W/m · °C. Todo el calor generado en los componentes es conducido a través del tablero y se disipa desde la parte posterior del mismo hacia un medio a 37°C, con un coeficiente de transferencia de calor de 45 W/m2 · °C. a) Determine las temperaturas superficialessobre los dos lados del tablero. b) Ahora se sujeta a la parte posterior del tablero, con un adhesivo epóxico (k =1.8 W/m · °C) de 0.03 cm de espesor, una placa de aluminio (k = 237 W/m · °C) 0.1 cm de espesor, 10 cm de alto y 15 cm de largo con 20 aletas de aluminio de 0.2 cm de espesor, 2 cm de largo y 15 cm de ancho y de perfil rectangular. Determine las nuevas temperaturas en los dos lados del tablero.