probelamas de tranferencia de calor, Ejercicios de Transductores y Sensores

¡Descarga probelamas de tranferencia de calor y más Ejercicios en PDF de Transductores y Sensores solo en Docsity! CONDUCCIÓN DE CALOR EN ESTADO ESTACIONARIO EN PAREDES PLANAS 1. Considere una pared de ladrillo de 4 m de alto, 6 m de ancho y 0.3 m de espesor cuya conductividad térmica es k=0.8 W/m.°C. En cierto día, se miden las temperaturas de la superficie interior y exterior de la pared y resulta ser de 14°C y 6°C respectivamente. Determine la velocidad de la perdida de calor a través de la pared en ese día. A=4m x 6 m =24m2 Rcond = 0.3 m 0.8W /m° C x24 m ² = Q = (14 – 6)° C ❑ = Q = T 1−T 2 R cond Rcond = L kA 2. Considere una casa de ladrillos calentada eléctricamente (k=0.40 Btu/h.pie.°F), cuyas paredes tienen 9 pies de alto y 1 pie de espesor. Dos de las paredes tienen 40 pies de largo y las otras tienen 30 pies. La casa se mantiene a 70°F en todo momento, en tanto que la temperatura del exterior varía. En cierto día se mide la temperatura de la superficie interior de las paredes y resulta ser de 55°F, en tanto que se observa que la temperatura promedio de la superficie exterior permanece en 45°F durante el día por 10 h, y en 35°F en la noche por 14 h. Determine la cantidad de calor perdido por la casa ese día. También determine el costo de esa pérdida de calor para el propietario, si el precio de la electricidad es de 0.09 dólar/kWh. Hipótesis La transferencia de calor a través de las paredes es constante desde las temperaturas de la superficie de las paredes se mantienen constantes a los valores especificados durante el período de tiempo considerado. La transferencia de calor es unidimensional ya existirán los gradientes de temperatura importantes en la dirección de los interiores a los exteriores. Conductividad térmica de las paredes es constante. Q=k . A t 1−t 2 L T2 = T1 - QL kA Análisis La temperatura de la piel se puede determinar directamente a partir de T2 = 37°C – (150W ) (0 .005m ) ( 0 .3Wm° C ) (1.7m 2 ) =35.5°C 4. Está hirviendo agua en una cacerola de aluminio (k=237 W/m · °C) de 25 cm de diámetro, a 95°C. El calor se transfiere de manera estacionaria hacia el agua hirviendo que está en la cacerola a través del fondo plano de ésta de 0.5 cm de espesor, a razón de 800 W. Si la temperatura de la superficie interior del fondo es de 108°C, determine. a) El coeficiente de transferencia de calor de ebullición sobre esa superficie interior. b) La temperatura de la superficie exterior del fondo. Propiedades La conductividad térmica de la bandeja de aluminio se da a ser k = 237 W / m.°C. Análisis a) El coeficiente de transferencia de calor de ebullición es A = π (0.25 m) ² 2 = 0.0491m2 H = (800 W ) (0.0491m2 ) (108−95 )° C =¿1254W/m2 °C b) La temperatura de la superficie exterior de la parte inferior de la sartén es A = πD ² 2 Qconv=h . As (Ts - T ͚ ) h = Q A s (T s−T͚ ) ͚͚ Q = k . A t 1−t 2 L Ts = Tinterior + QL kA = 108°C + (800 W )(0.005m) (237 W /m.°C)(0.0491m2) = 108.3°C 5. Se construye una pared de dos capas de tablaroca (k 0.10 Btu/h · ft · °F) de 0.5 in de espesor, la cual es un tablero hecho con dos capas de papel grueso separadas por una capa de yeso, colocadas con 7 in de separación entre ellas. El espacio entre los tableros de tablaroca está lleno con aislamiento de fibra de vidrio (k 0.020 Btu/h · ft · °F). Determine a) La resistencia térmica de la pared. b) El valor R del aislamiento en unidades inglesas. Propiedades convección y radiación es de 10 W/m2. °C. Se propone aislar esta sección de pared del horno con aislamiento de lana de vidrio (k = 0.038 W/m. °C) con el fin de reducir la perdida de calor es 90%. Si se supone que la temperatura de la superficie exterior de la sección metálica todavía permanece alrededor de 80°C, determine el espesor del aislamiento que necesita usarse. El horno opera en forma continua y tiene una eficiencia de 785. El precio del agua natural es de 0.55 dólar/ therm ( 1therm = 105 kJ de contenido de energía). Si la instalación del aislamiento costara 250 dólares por los materiales y la mano de obra, determine cuanto tiempo tardara el aislamiento en pagarse por la energía que ahorra. Solución: A = 2m x 1.5m = 3m2 L=? Hallando “q” para el 1ercaso: q = h x A (T2 – T2*) q = 10W/m2°C x 3m2 (80°C – 30°C) q= 1500 W * Como la velocidad de transferencia de calor es constante se cumple que: q1= T2−T 2 ¿ L kA − 1 hA * Como también la perdida de calor es 90% y el tiempo empleado en ambos casos es igual. Reemplazando: (0.10 ) x1500W = 80 ° C−30° C L 0.038 W m°C x 3m2 − 1 10 W m2° C x3m2 R.T.: Para el Sistema de analisis RT=Rcond + Rconv 150W= 50 ° C L 0.114 Wm ° C − 1 30 W ° C L 0.114 Wm ° C + 1 30 W °C = 50 °C 150W L=0.114 Wm ° C ( 50 ° C 150 W − 1 30 W °C ) L=0.114 Wm ° C (0.3 °C W ) L=0.0342m b)Precio de H2O natural= 0.55 dólar/therm x 1therm/105500 kJ =5.21x10-6 *Debo pagar 250 dólares, entonces la cantidad de calor que debo alcanzar para los 250 dólares es: q= 250dolares 5.21x 10−6 dolares kJ =47984644.91 kJ q= 1500W (0.90) q=1350W ahorro ---------------> 100 % Pero tiene una eficiencia de 78,5% Como la Pot. Expresa la cantidad de Eficiencia por unidad de tiempo:  P=q=1350 W x 0.785=1059.75W  t= W P W : trabajo o energía P: Potencia o velocidad de transferencia de calor (es análogo) t= 47989644.41 x 103 J 1059.75 J s =45279211.99 s t=12577.5589 horas= 524 dias REDES GENERALIZADAS DE RESISTENCIA TÉRMICA 1. Una pared de 4m de alto y 6m de ancho consiste de ladrillos con una sección transversal de 18 cm por 30 cm (K = 0.72 W/m °C) separados por capas de mezcla (K = 0.22 W/m °C) de 3 cm de espesor. También se tienen capas de mezcla de 2 cm de espesor sobre cada lado de la pared y una espuma rígida (K = 0.026 W/m2 °C) de 2 cm de espesor sobre el lado inferior de la misma. Las temperaturas en el interior y el exterior son de 22 °C y -4°C y los coeficientes de transferencia de calor por convección sobre los lados interior y exterior son h1 = 10 W/m2 °C y h2 = 20 W/m2 °C, respectivamente. Si se supone una transferencia unidimensional de calor se descarta la radiación, determine la velocidad de transferencia de calor a través de la pared. Solución: Datos: Considerando 1 m de espesor y 0.33 de altura de la pared que es representativo de toda la pared. K1 = 0.72 W/m. °C K2 = 0.22 W/m. °C K3 = 0.026 W/m. °C h1 = 10 W/m2. °C h2 = 20 W/m2. °C L1 = 2 X 10-2 m L2 = 18 X 10-2 m A1 = 0.33 m2 A2 = 0.30 m2 A3 = 0.015 m2 T 1 ¿ = 22°C T 2 ¿ = -4°C Apared = 24 m2 L2 = 3.4 X 10-2 m A1 = 0.33 m2 A2 = 0.30 m2 A3 = 0.015 m2 T 1 ¿ = 20°C T 2 ¿ = -5°C Apared = 60 m2 Anotando la gráfica T 1 ¿ = 20°C T1 h2 T2 h1 T3 T4 T5 T 2 ¿ = -5°C RConV1 RCon1 RCon2 RCon3 RConV2 RConV2 1 h1 . A1 + L1 K3. A1 + 1 L1 K2 . A2 + 1 L2 K2 . A3 + L2 K1. A2 + 1 h2 . A2 Anotamos la formula. Ri= 1 hi A = 1 (8 .3 W/m2 . °C )(0 . 65 m2) =0 .185 ° C/W R1=R4=R placa= L kA = 0. 01 m (0 .17 W/m .° C )(0 .65 m2 ) =0. 090 ° C/W R2=Rplatino= L kA = 0. 12 m (0 .11 W/m .° C )(0 .05 m2 ) =21.818 °C/W R3=Rffibradevidrio= L kA = 0 .12 m (0 . 034 W/m .° C )(0 .60 m2 ) =5 . 882° C/W Ro= 1 ho A = 1 (34 W/m2 . o C )(0 . 65 m2 ) =0.045 ° C/W 1 Rmedio = 1 R2 + 1 R3 = 1 21 .818 + 1 5.882 ⃗ Rmedio=4 .633° C/W Rtotal=Ri+R1+Rmid +R4+Ro=0. 185+0 . 090+4 .633+0. 090+0. 045=4 .858 °C/W ( 1 m×0 .65 m ) Q̇= T ∞1−T∞ 2 Rtotal = [ 20−(−5 ) ]° C 4 .858 °C/W =5 . 15 W Entonces tasa constante de transferencia de calor a través de toda la pared se convierte en: Q̇total=(5 . 15 W ) (12 m )(5 m ) 0 . 65 m2 =475 W 3. Se va construir una pared de 10 in de espesor, 30 pies de largo y 10 pies de alto, usando ladrillos solidos (K= 0.40BTU/h.pies.°F) con una sección transversal de 7 pulg. Por 7 pulg. ; o bien , ladrillos de idéntico tamaño con nueve orificios cuadrados llenos d aire (K= 0.015BTU/h.pies.°F) que tienen 9 pulg. De largo y una sección transversal de 1.5 pulg. Se tiene una capa de mezcla (K= 0.10BTU/h.pies.°F) de 0.5 pulg de espesor entre dos ladrillos adyacentes, sobre los cuatro lados y sobre los dos de la pared. La casa se mantiene a 80°F y la temperatura ambiental en el exterior es de 30 °F. Si los coeficientes transferencia de calor en las superficies interior y exterior de la pared son 1.5 y 4 BTU/h.pie2.°F respectivamente. Determine la velocidad transferencia de calor a través de la pared construida de. a) Ladrillos sólidos y b) Ladrillo con orificios llenos de aire. Solución: Dibujamos nuestra Gráfica: Datos: Sistema: Britanico A1= 0.3906 pie2 A2=7.5 pulg ×0.5 pulg=3.75 pulg 2 × 1 pie2 144 pulg2 =0.0260 pie2 A3=7 pulg× 0.5 pulg=3.5 pulg 2 × 1 pie2 144 pulg2 =0.02431 pie2 A4=7 pulg×7 pulg=49 p ulg 2× 1 pie2 144 pulg2 =0.3403 pie2 Aespacios=9(1.5 pulg× 1 pie12 pulg )×(1.55 pulg× 1 pie 12 pulg )=0.1406 pie 2 Aladrillos=49 pulg 2× 1 pie2 144 pulg2 −0.1406=0.1997 pie2 L1=0.5 pulg× 1 pie 12 pulg =0.04166666667 pie L2=9 pulg× 1 pie 12 pulg =0.75 pie L3=9 pulg× 1 pie 12 pulg =0.75 pie R4 espacios= L Kaire × A espacios = 0.75 pie 0.015 BTU pie× ° F ×0.140 pie2 =355.6188 ° F BTU R5 ladrillo= L K ladrillo × A4 = 0.75 pie 0.40 BTU pie ×° F ×0.1997 pie2 =9.3891 ° F BTU 1 RMEDIO = 1 R2 + 1 R3 + 1 R4 + 1 R5 = 1 288.4615 ° F BTU + 1 308.5150 ° F BTU + 1 355.6188 ° F BTU + 1 9.3891 ° F BTU Rmedio=8.618 ° F BTU Rtotal=R1 ¿ +R1+RMEDIO+R6+R2 ¿ =13.0992 ° F BTU q= (80 ° F−30° F ) 13.0992 ° F BTU =3.817 BTU Si: 3.817 BTU 0.3906 pie2 q 300 pie2 q= 300 pie2 ×3.817 BTU 0.3906 pie2 =2931.6436 BTU 4. Considere una pared de 5 m de alto, 8 m de largo y 0.22 m de espesor cuya sección transversal representativa se da e(n la figura. Las conductividades térmicas de los diversos materiales usados, en W/m. °C, son kA =kF = 2, kB =8, kC =20, kD = 15 y kE =35. Las superficies izquierda y derecha de la pared se mantienen a las a las temperaturas uniformes de 300°C y 100°C, respectivamente. Si transferencia de calor a través de la pared es unidimensional, determine. a) La velocidad transferencia de calor a través de ella; b) La temperatura en el punto en el que se encuentran las secciones B, D y E, y c) La caída de temperatura a través de la sección F. Descarte cualquiera resistencias por contacto entre las interfaces Solución: La figura representa una porción de 12cm extraído de la pared de 5cm de alto 0,12m q1 5m q t q t=q1 x 5 0,12  Hallando el área de cada pared Área A=Área F=8mx 0,12m AA=AF=0,96 m 2 ÁreaC=ÁreaB=8mx 0,04 m Ac=AB=0,032 m 2 Área D=Área E=8mx 0,06 m Ac=AB=0,48 m 2  Calculando la velocidad de transferencia de calor desde la pared interior hasta la pader exterior: q¿ T1−T 5 Rtotal Rtotal=R A+RCBC+RDE+RF Entonces: RA= LA K A x AA = 0,01m 2 w m0 C x0,96 m2 =5,208 x10−3 ° C w RCBC=[ 1RC + 1 RB + 1 RC ] −1 RB= LB KB x AB = 0,05m 8 w m0 C x 0,032 m2 =0,195312 ° C w RC= LC KC x AC = 0,05 m 20 w m0 C x0,032m2 =0,078125 °C w RD= LD K D x AD = 0,1m 15 w m0C x 0,48m2 =0,013889 °C w RE= LE K E x A E = 0,1m 35 w m0C x 0,48m2 =5.952 x10−3 ° C w RF= LF K F x AF = 0,06 m 2 w m0 C x 0,96m2 =0,03125 °C w  Hallando RCBC : RCBC=[2(0.078125) −1 +(0.195312)−1 ] −1 RCBC=0.0325521 °C w  Hallando RDE RDE=[(0.013889) −1 +(5.952 x 10−3)−1 ] −1 RDE=4,16649 x 10 −3 °C w  Entonces el RT es: RT=5,208 x 10 −3 °C w +0.0325521 ° C w +4,16649 x 10−3 °C w RT=0.073 ° C w  Hallando ’’ q1 ' ' : q1= T 1−T 5 Rtotal q1= 300 ° C−100° C 0.073 °C w = 2739,726027 w 25 k=0.13 w m°C L=0.1mm A=1.1m2 k=0.026 w m°C L=1.5m H2=25 w m2° C q= t1−t2 ¿ R total ……. (I) Para hallar la Resistencia total: Rtotal=5 ( 0.0001m 0.13 w m° C ) +4( 0.015 m 0.026 w m° C ×1.1m2 )+( 1 25 w m °C ×1.1m2 ) Rtotal=2.1378 °C w Reemplazar los datos en (I): q= 33 ° C 2.1378 ° C w q=15.44 w a) Para una sola capa en la chaqueta: q= t1−t2 ¿ R total Rtotal=R tela−Rconvecc ion R total=( 0.0001m 0.13 w m° C × 1.1m2 )+( 1 25 w m2 ×1.1m2 ) Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 26 Rtotal=0.0371 °C w Hallamos que para una capa de lana: q= 33° C 0.0371 °C w q=889,4879 w b) espesor de una tela de lana (k= 0.035W/m.°C) si la persona debe lograr el mismo nivel de comodidad térmica usando un grueso abrigo de lana en lugar de una chaqueta para esquiar de cinco capas. q= T1−T 2 ¿ Rlana−R conveccion Rlana= T 1−T 2 ¿ q −Rconveccion L KA = T 1−T 2 ¿ q −Rconvecci on L=( T1−T 2 ¿ q − 1 h A )kA L=( 33° C 15.44 w − 1 25 w m°C × 1.1 )× 0.035 w m °C L¿0.08m¿80mm 6. Un horno de 5 m de ancho, 4 m de alto y 40m de largo usado para curar tubos de concreto está hecho con paredes y techo de concreto (k=0.9 W m.℃ ). El horno se mantiene a 40℃ por la inyección de vapor de agua caliente en él. Los dos extremos del horno, con un tamaño de 4 m× 5m, están hechos de lámina metálica Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 29 Atotal=( 612 pie )( 8 12 pie )=0.333 pie 2 n=Número derellenos decobre= 0.33 pie2 ( 0.0612 pie)( 0.06 12 pie) =13.333 Acobre=n π D2 4 =13.333 × π (0.0212 pie) 2 4 =0.0291 pie2 A vidrio epoxico=Atotal−Acobre=0.333−0.0291=0.3042 pie 2 Las resistencias térmicas son: Rcobre= L k . A = 0.05 12 pie (223 Btu h . pie2 .℉ ) (0.0291 pie2 ) =0.00064 h . ℉ Btu Rvidrio epoxico= L k . A = 0.05 12 pie (0.10 Btu h. pie2 .℉ ) (0.3042 pie2 ) =0.137 h . ℉ Btu Por lo tanto: 1 R lámina = 1 Rcobre + 1 R vidrio epoxico = 1 0.00064 + 1 0.137 → R lámina=0.00064 h . ℉ Btu RESISTENCIA TÉRMICA POR CONTACTO 1. Se mide la conductancia térmica por contacto en la interfase de dos placas de cobre de 1cm de espesor y resulta ser de 18000 W m2 .℃ Determine el espesor de la placa de cobre cuya resistencia térmica sea igual a la de la interfase entre las placas. K cobre=386 W m .℃ Tomando en cuenta que la resistencia térmica de contacto es inversa a la conductividad de contacto, la resistencia térmica de contacto se determina que es: Rc= 1 hc = 1 18000 W m2.℃ =5.556 ×10−5 m2.℃ W Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 30 La resistencia térmica de una placa plana es R= L K L=kR=K R c=(386 Wm.℃ )(5.556×10 −5 m 2 .℃ W )=0.0214m=2.14 cm 2. Seis transistores de potencia idénticos con caja de aluminio están sujetos a uno de los lados de una placa de cobre k=386 W m.℃ de 20 cm× 30 cm y 12 cm de espesor, por medio de tornillos que ejercen una presión promedio de 10 Mpa. El área de la base de cada transistor es de 9c m2 y cada uno de ellos está colocado en el centro de una sección de 10cm× 10cm de la placa. La aspereza de la interfase se estima que es de alrededor de 1.4mm. Todos los transistores están cubiertos por una capa gruesa de plexiglás, el cual es un mal conductor del calor y, por consiguiente, todo el calor generado en la unión del transistor debe disiparse hacia el ambiente, que está a 23 °C , a través de la superficie posterior de la placa de cobre. El coeficiente combinado de transferencia de calor por convección/radiación en la superficie posterior se puede tomar como 30 W m2 .℃ . Si la temperatura de la caja del transistor no debe sobrepasar 75 °C , determine la potencia máxima que cada transistor puede disipar con seguridad y el salto de temperatura en la interfase caja-placa. Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 31 - Seis transistores, están unidos en una placa de cobre, para una temperatura máxima de 75℃ , las conductividades térmicas son constantes. K cobre=386 W m .℃ hc=49.000 W m2 .℃ Areade contacto entre la caja y la placa=9cm2 Y la zona de la placa para cada transistor es ¿100cm2 - La red de resistencia consiste en los tres tipos de resistencia en serie, por lo tanto se determinan de la siguiente manera:  Resistencia de contacto Rcontacto= 1 hc A c = 1 (49.000 W m2 .℃ ) (9 ×10 −4 m2 ) =0.00227 ℃ W Rplaca= L k . A = 0.012m (386 W m.℃ ) (0.01 m2 ) =0.0031 ℃ W Rconveccion= 1 ho A = 1 (30 W m2 .℃ ) (0.01 m 2 ) =3.333 ℃ W - La resistencia térmica total es entonces: Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 34 %Error= 2Rcontacto R total × 100= 2× 0.00017 0.03880 × 100=0.88 % CONDUCCIÓN DEL CALOR EN ESTADO ESTACIONARIO EN PAREDES PLANAS 1. Un elemento resistor cilíndrico en un tablero de circuito disipa 0,15 W de potencia en un medio a 40ºC. El resistor tiene 1,2 cm de largo y un diámetro de 0,3 cm. Si se supone que el calor se transfiere de manera uniforme desde todas las superficies, determine: a) La cantidad de calor que este resistor disipa durante un periodo de 24 h b) El flujo de calor sobre la superficie el resistor, en W/m2.ºC c) La temperatura superficial del resistor para un coeficiente combinado de transferencia de calor por convección y radiación de 9 W/m2.ºC Solución: Q=Q . ∆ t Q=(0.15 W x 24 h) Q=3,6 W . h Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 35 A= 2 π D2 4 +πDLA= 2 π (0,003m)2 4 +π (0,003 m)(0,012 m) A=0,000 127 m2 q= Q A q= 0,15W 0,000 127 m2 q=1 179 W m2 Q=h . A .(T 1−T 2) T 1=T 2+ Q h . A T 1=40 ºC+ 0,15W (9 W m2 .ºC )(0,000 127m 2 ) T 1=171ºC 2. Considere un transistor de potencia que disipa 0,2 W de potencia en un medio a 30ºC. El transistor tiene 0,4 cm de largo y un diámetro de 0,5 cm. Si se supone que el calor se transfiere de manera uniforme desde todas las superficies, determine: a) La cantidad de calor que este transistor disipa durante un periodo de 24 h, en kW b) El flujo de calor sobre la superficie del transistor, W/m2, y c) La temperatura superficial del transistor para un coeficiente combinado de transferencia de calor por convección y radiación de 18 W/m2.ºC Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 36 Solución: Q=Q .∆ T Q= (0,2W ) (24 h ) Q=4,8 Wh Q=0,0048 kWh A= 2 π D2 4 +πDLA= 2 π (0,005 m)2 4 +π (0,005 m)(0,004 m) A=0,000 1021 m2 q= Q A q= 0,2 W 0,000 1021 m2 q=1 959 W m2 Q=h . A .(T 1−T 2) T 1=T 2+ Q h . A Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 39 Solución: A=(12 pies ) (40 pies ) A=480 pies2 Ri= 1 hi. A Ri= 1 (2 BTU h . pie2 . ºF )( 480 pies 2 ) Ri=0,001 0417 h . ºF BTU Rp= L k . A Rp= 19 h . pie2. ºF BTU 480 pies2 Rp=0,03958 h . ºF BTU Ro= 1 h 0. A Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 40 Ro= 1 (4 BTU h . pie2 .ºF ) (480 pies 2 ) Ro=0,00052 h . ºF BTU Rt 1=Ri+Rp+Ro Rt 1=0,001 041 7 h .ºF BTU +0,039 58 h . ºF BTU +0,00052 h . ºF BTU Rt 1=0,041 1417 h .ºF BTU Av=4 (3 pies x 5 pies) Av=60 pies2 Ap=At−Av Ap=480 pies2−60 pies2 R 2= L k . A R 2= 0,25 12 pies ¿¿ R 2=0,000 771 6 h .ºF BTU R 4= L k . A R 4= 19 h . pie2. ºF BTU 420 pies2 R 4=0,045 24 h .ºF BTU 1 Reqv = 1 R 2 + 1 R 4 Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza 41 1 Reqv = 1 0,0007716 h. ºF BTU + 1 0,04524 h . ºF BTU Reqv=0,000 76 h . ºF BTU Rt 2=Ri+Reqv+Ro Rt 2=0,001 041 7 h .ºF BTU +, 000 76 h . ºF BTU +0,00052 h . ºF BTU Rt 2=0,002 327 h . ºF BTU Qt2 Qt1 = ∆ T Rt 2 ∆ T Rt 1 Rt 2 Rt 1 = 0,0411417 h. ºF BTU 0,002327 h .ºF BTU Rt 1 Rt 2 =17,7 CONDUCCION DEL CALOR EN CILINDROS Y ESFERAS 1. Se usa un tanque esférico con un diámetro interior de 5cm, hecho de lámina de acero inoxidable (k =15 W/m · °C) de 1.5 cm de espesor, para almacenar agua con hielo a 0°C. El tanque está ubicado en un cuarto cuya temperatura es de 30°C. Las paredes del cuarto también están a 30°C. La superficie exterior del tanque es negra (emisividadε =1) y la transferencia de calor entre la superficie exterior del tanque y los alrededores es por convección natural y radiación. Los coeficientes de transferencia de calor por convección en las superficies interior y exterior del tanque son de 80 W/m2· °C y 10 W/m2·°C, respectivamente. Determine: Ms. Ing. Segundo Albertano Parrera Espinoza