Universidad Centroamericana

Universidad Centroamericana

Jos Simen Caas

Departamento de ciencias energticas y fludicas

Transferencia de calor I

Mario Chvez.

Examen Parcial de Transferencia de calor I, ciclo 01/11Indicaciones: El examen consta de tres (3) problemas, los cuales puede resolverlos utilizando apuntes de clase, EES, libros, y grficos. Resulvalos ordenadamente (2 horas).

1.- (20%) Un tubo que conduce agua caliente, de 20 m de largo y 8 cm de dimetro, est enterrado 80 cm por debajo de la superficie del suelo. La temperatura de la superficie exterior del tubo es de 60 C. Si la temperatura superficial de la tierra es 20 C y la conductividad trmica del suelo en ese lugar es de 0.9 W/m-C, determine la rapidez con que pierde calor el tubo.2.- (30%) Un alambre elctrico de 2.2 mm de dimetro y 10 m de largo est firmemente envuelto con una cubierta de plstico de 1 mm de espesor cuya conductividad trmica es k = 0.15 W/m-C. Las mediciones elctricas indican que por el alambre pasa una corriente de 13 A y se tiene una caida de voltaje de 8 V a lo largo del mismo. Si el alambre aislado est expuesto a un ambiente con T = 30 C con un coeficiente de transferencia de calor h = 24 W/m2-C, determine la temperatura en la unin alambre-aislante, considere estado estable. Determine tambin se, al duplicar el espesor de la cubierta, se incrementar o decrecer esta temperatura en la interfase.3.- (50%) Una pared determinada tiene un espesor de 60 cm y una conductividad trmica de 0.75 W/m-C. En estado estable, la temperatura, en C, en funcin de x esta dada por T(x) = 50x2 + 30x + 60, donde x est en metros. (a) Calcule el flujo de calor a travs de las dos caras. (b) Encuentre la posicin de la temperatura mxima, y el valor de esta, y (c) encuentre el valor de la generacin de calor.

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Fecha: 12 mayo 2011.