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transferencia de calortrasnsferencia de calor en estado transitorioTRANSCRIPT
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1Transferencia de CalorDr. Jorge A. Olrtegui Yume, Ph.D.
CONDUCCION EN ESTADO TRANSITORIO
Sistema de Parametros Concentrados
Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Mecnica-Elctrica
Universidad Seor de Sipn
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Conduccin Estado Estacionario y Unid. Dr. Jorge A. Olortegui Yume, Ph.D.
CUANDO USAR ESTE ANALISIS
TROZO DE CARNE DE RES ASADA
ESFERA PEQUEA DE COBRE
SI NO
Dimensiones pequeas Alta conductividad trmica
Dimensiones no pequeas Baja conductividad trmica
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VARIABLES USADAS EN EL MODELO
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DEDUCCION DEL MODELO PARAMETROS CONCENTRADOS
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DEDUCCION DEL MODELO PARAMETROS CONCENTRADOS
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DEDUCCION DEL MODELO PARAMETROS CONCENTRADOS
RAPIDEZ DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCION ENTRE EL CUERPO Y EL AMBIENTE EN EL INSTANTE t
CALOR POR CONVECCION TRANSFERIDO ENTRE EL CUERPO Y EL AMBIENTE DESDE t = 0 HASTA EL INSTANTE t
MAXIMA CANTIDA DE CALOR POR CONVECCION TRANSFERIDO ENTRE EL CUERPO Y EL AMBIENTE
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CRITERIO DE USO DEL MODELO
EL NUMERO DE BIOT
LONGITUD CARACTERISTICA
APLICABILIDAD DEL MODELO
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CRITERIO DE USO DEL MODELOCRITTERIO DE APLICABILIDAD
DEL MODELO Cuerpos pequeos con alta conductividad trmica satisfacen
el criterio
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Ejemplo
Una esfera de acero (c = 0.46 kJ/(kg.oC), k = 35 W/(m.oC)) de 5 cm de dimetro e inicialmente a una temperatura de uniforme de 450oC, se coloca repentinamente en un ambiente controlado en el que la temperatura se mantiene a 100oC. El coeficiente de transferencia de calor por conveccin es 10 W/(m2.oC). Calclese el tiempo en horas necesario para que la esfera alcance la temperatura de 150oC.
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Ejemplo
(5 ptos) Las esferitas de acero inoxidable para rodamientos ( = 8085 kg/m3 , k=15.1 W/(m.oC), Cp = 0.480 kJ/kg.oC, y = 3.91 x 10-6 m2/s) de dimetro 1.2 cm deben ser templadas en agua. Las esferitas dejan el horno a la temperatura uniforme de 900oC y luego son expuestas al aire a 30oC por un tiempo antes de ser soltadas dentro de agua. Si la temperatura de las esferas no debe caer por debajo de 850oC antes de ser soltadas en el agua y el coeficiente de transferencia de calor en el aire es de 125 W/(m2.oC), determinar cunto tiempo deben ser expuestas al aire antes de ser soltadas en el agua.
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Ejemplo
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Ejemplo
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Ejemplo
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Ejemplo
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BIBLIOGRAFIA
BSICA:
INCROPERA, Frank y DeWitt, David. Fundamentos de Transferencia de Calor. 2a. ed. Pearson, 1999. 912 p.
CENGEL, Yunus. Transferencia de Calor. 2. ed. McGraw Hill-Mexico, 2004. 824 p.
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BIBLIOGRAFIA
COMPLEMENTARIA:
MANRIQUE VALADEZ, Jos. Transferencia de Calor. 2. ed. Alfaomega. Wolfson, R., Essential University Physics, 1st Edition, Addison Wesley, USA, 2007.
Sears, F.W., Zemansky, M.W., Young, H.D., Freedman, R.A., FsicaUniversitaria, 9na. Edicin, Addison Wesley- Longman, Mejico, 1998.
Giancoli, D.C., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics and Mastering Physics, 4th Edition, Addison Wesley- Longman, USA, 2008.
Ewen, D, Schurter, N., Gundersen, E., Applied Physics, 9th Edition, Prentice Hall, USA, 2009.
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Estados.svg