Ejercicios Propuestos.

1.- Se usa un Equipo de enfriamiento de acero inoxidable 304 de 1,0 pie de longitud, con dimetro interno de 0,25 pulg. y dimetro externo de 0,40 pulg., para extraer calor de un bao . La temperatura en la superficie interior del tubo es de 40 F y 80 F en el exterior. La conductividad trmica del acero inoxidable 304 depende de la temperatura: K = 7,75 + 7,78 X 10 -3 T, donde K est en BTU/hr-pie-F y T en F. Calclese la extraccin de calor en BTU/s y Watts.

2.- Se desea construir una bodega refrigerada con una capa interna de 20 mm de madera de pino, una capa intermedia de corcho prensado y una capa externa de 52 mm de concreto. La temperatura de la pared interior es -18C y la de la superficie exterior, 30C en el concreto. Las conductividades promedio son, para el pino, 0,151; para el poliestireno 0,0433; y para el concreto 0,762 W/m-K. El rea superficial total interna que se debe usar en los clculos es aproximadamente 50 m (omitiendo las esquinas y los efectos de los extremos). Qu espesor de poliestireno prensado se necesita para mantener la prdida de calor en 550 W? a : madera de pino (20mm)

b: poliestireno (??)

c: concreto(52mm)

El calor se trasmite en serie por lo tanto el flujo de calor es el mismo en

cualquier punto del circuito elctrico.

A B C

1 pie =H

T1

Too= 90-60 F

T1

T2

q

3.- Que cantidad de aislante de fibra de vidrio (K=0,02 BTU/hr-pie-F) es necesaria para garantizar que la temperatura exterior de un horno de cocina no exceder de 120 F? La temperatura mxima del horno que ser mantenida por el control termosttico de tipo convencional es de 550 F, la temperatura del ambiente de la cocina puede variar de 60 a 90 F y el coeficiente promedio de transferencia de calor entre la superficie del horno y la cocina es de 2,5 BTU/hr-pie-F. Adems calcule el costo por cocina si el aislante tiene un valor de $60.000 el rollo de 30 ft X 4 ft, (dimensiones externas de la cocina 1 x 1 x 1 en metros)

4.- Un gas a 450 K fluye en el interior de una tubera de acero, nmero de lista 40 (K = 45 W/m-K), de 2,5 pulg. De dimetro. La tubera est aislada con 60 mm de un revestimiento que tiene un valor medio de K = 0,0623 W/m-K. El coeficiente conectivo de transferencia de calor del gas en el interior de la tubera es 40 W/m-K y el coeficiente conectivo en el interior del revestimiento es 10. La temperatura del aire es 320 K. D nominal = 2 pulg. D externo = 2,375 pulg. D interno = 2,067 pulg. Calclese la prdida de calor por unidad de longitud en m de tubera.

320 K

320 K

q