8/18/2019 TALLER 3 216-1

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TALLER 3 –TRANSFERENCIA DE CALOR PERIODO: 2016-1

ING. MSc. ANDRES GAONAFecha de entrega:inmediato

SEMESTRE : VIII 

1. Determine la transferencia de calor por unidad de área a través de la

pared que se esquematiza. Suponga un flujo de calor unidimensional.

2. Considere una pared plana de espesor L=0.4m, con conductividad térmica

k=2.3 W/m.ºC, y área superficial A=30m2. La temperatura del lado

izquierdo de la pared es mantenida T1= 90ºC mientras el derecho pierde

calor por convección por el aire circundante a T∞=18ºC con h1=24 W/m2K.

 Asumiendo la conductividad térmica como constante y no hay una fuente

de calor interna.

a) Exprese la ecuación diferencial y las condiciones de frontera ocontorno considerando estado estacionario y transferencia

unidimensional a través de la pared.

b) Obtenga la expresión para la variación de temperatura a través de la

pared resolviendo la ecuación diferencial.

c) Calcule la transferencia de calor en la pared.

3. Un tubo de 2.5 cm de diámetro tiene aletas circunferenciales con perfil

rectangular colocadas a lo largo de su longitud con intervalos de 9.5mm.

Las aletas son de aluminio puro, tienen 0.8mm de espesor y 12.5 mm de

largo. La temperatura de la pared del tubo se mantiene a 200ºC y latemperatura ambiente es de 93ºC. El coeficiente de transferencia de calor

por convección es de 110W/m2.ºC. Calcule la pérdida de calor del tubo

por metro de longitud.

4. Considere la esfera homogénea mostrada en la figura hecha de una

material radioactivo de radio r 0=0.04m. la esfera tiene una generación de

calor uniforme de 4x107  W/m3. El calor generado es disipado en el

ambiente de manera constante. La superficie externa es mantenida a una

temperatura de 80ºC. La conductividad térmica del elemento es de 15

W/m.ºC. Asumiendo que las temperaturas no varían con el tiempo ytransferencia unidimensional:

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TALLER 3 –TRANSFERENCIA DE CALOR PERIODO: 2016-1

ING. MSc. ANDRES GAONAFecha de entrega:inmediato

SEMESTRE : VIII 

a) Exprese la ecuación diferencial y condiciones de contorno.

b) Obtenga el perfil de temperatura resolviendo la ecuación diferencial.

c) Determine la temperatura en el centro de la esfera.