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TRANSFERENCIA DE CALOR

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by

Gabriela Vázquez Montiel

on 13 July 2016

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Transcript of TRANSFERENCIA DE CALOR

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TABASCO
División Química Área: Tecnología Ambiental
OPERACIONES UNITARIAS
M.I.P.A. RENÉ MÉNDEZ VILLEGAS
INTEGRANTES DEL EQUIPO:
 
AQUINO HERNÁNDEZ ÁNGEL JAVIER
ARIAS DE LA CRUZ FLOR BEATRIZ
CARRERA LÓPEZ CARMELA
GARCÍA DOMÍNGUEZ JOHANA
VÁZQUEZ MONTIEL LUISA GABRIELA

VILLAHERMOSA, TABASCO A 09 DE FEBRERO DEL 2015
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN
TEMPERATURA
Magnitud física que se refiere a la sensación de frío o caliente al tocar alguna sustancia

CALOR
Transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, producida por una diferencia de temperatura.

INTRODUCCIÓN
TRANSFERENCIA DE CALOR
Cuando dos cuerpos que tienen distintas temperaturas se ponen en contacto entre sí
del cuerpo
por 3 mecanismos físicos
Radiación
La transferencia de calor por conducción obedece a la Ley de Fourier para la conducción de calor en fluidos y solidos.
Donde:
qx: La velocidad de transferencia de calor en la dirección x en watts (W),
A: El área de corte transversal normal a la dirección del flujo de calor en m2
T: La temperatura en K
x: La distancia en m
k: La conductividad térmica en W/m K
en el sistema SI
Conducción a través de una placa plana o una pared
Calcule la perdida de calor por m2 de área de superficie para una pared constituida por una placa de fibra aislante de 25.4 mm de espesor, cuya temperatura interior es de 352.7 K y la exterior de 297.1 K.

EJEMPLO
Tex= 352.7 K
Tex= 297.1K
Δx=25.4mm

Formula:
qx=K(T1-T2)/(X1-X2)
qx=0.048W/mK (352.7K-297.1K/25.4x10-3m)
qx= -16.37 w/m2

qx=K(T1-T2)/(X1-X2)
Sustitución
Conducción a través de paredes planas en serie
Casos en los que hay más de una pared de placas múltiples constituidas por mas de un material, como se muestra en la figura 2, se aplica el siguiente procedimiento:
Se determinan los perfiles de temperaturas en los 3 materiales
Figura 2.Flujo de calor a través de una pared de placas múltiples.

-A
-B
-C
Puesto que el flujo de calor q debe ser el mismo en cada plancha.
es posible aplicar la ecuación de Fourier a cada una de ellas.
FORMULAS
Equipo I
Ejemplo
Un cuarto de almacenamiento refrigerándose construye con una plancha intermedia 12.7 mm de pino, una plancha intermedia de 101.6 mm de corcho prensado y una plancha externa de 76.2 mm de concreto. La temperatura superficial de la pared interna es de 255.4 K y la exterior del concreto es de 297.1 K.




Empleando las conductividades del apéndice A:3.15 en unidades SI 0.151 para el pino; 0.0433 para el corcho prensado, y 0.762 para el concreto, todas en W/m K. Calcúlese la pérdida de calor en W para 1 m2, así como la temperatura en la interfaz de la madera y el corcho prensado.


TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN
Miercoles 4 de febrero de 2015
FORMULAS
Pino
Corcho
Concreto
Tin=255.4K

12.7 mm

101.6 mm

76.2 mm

A= 1m2

Tex=297.1K

Sustitución
qx= -12.62 W

Análisis Dimensional pa Q
T2=
T2= 254.02K

-
-12.62 w
0.0127m
0.151W/mK
+
255.4 K
=
T3=
-
-12.62 w
0.1016 m
0.0430 W/mK
+
256.46 K
T3= 215.34 K

BIBLIOGRAFÍA
Un tubo cilíndrico de caucho duro y paredes gruesas, cuyo radio interior mide 5 mm y el exterior 20 mm, se usa como serpentín de enfriamiento provisional en un baño. Por su interior fluye una corriente rápida de agua fría y la temperatura de la pared interna alcanza 274.9 k, y la temperatura de la superficie exterior es 297.1 k. El serpentín debe extraer del baño un total de 14.65 w (50 Btu/h). ¿Cuántos metros de tubo se necesitan?.

http://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/ap08_transferencia_de_calor.php
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatra.html
http://old.dgeo.udec.cl/~juaninzunza/docencia/fisica/cap14.pdf
http://es.slideshare.net/sindyvega14/transferencia-de-calor-cengel-3-ed
Ejemplo
Un tubo de paredes gruesas de acero inoxidable (A) con k=21.63 W/m K y dimensiones de 0.0254 m (DI) y 0.0508 m (DE) se recubre con una capa de 0.0254 m de aislante de asbesto (B), k=0.2423 W/m K. la temperatura de la pared interna del tubo es 811 K y la de la superficie exterior del aislante es 310.8 K. para una longitud de 0.305 m (1.0 pie) de tubería, calcule la perdida de calor y la temperatura en la interfaz entre el metal y el aislante.
EJEMPLO
Datos:
L= 0.305 m
KA=21.63w/mK
Dint= 0.0254 m
Dext= 0.0254 m aislante
KB= 0.2423 w/mK
T1= 811 K
T3= 310.8 K
r1= 0.0127 m
r2= 0.0254 m
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