Eg033 conduccion resistencias en paralelo
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Costo de la pérdida de calor a través de un techo
El primer párrafo describe las dimensiones y materiales de un techo de concreto y las temperaturas interiores y exteriores. El segundo párrafo mide la pérdida de calor a través del techo y su costo para el propietario. El tercer párrafo describe una medición para determinar el coeficiente de transferencia de calor por convección alrededor de un alambre calentado eléctricamente en un cuarto.
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La tarea consiste en calcular la cantidad de energía necesaria para calentar una bola de agua de 20 cm de diámetro desde 20°C hasta 90°C. Primero se dibuja un esquema del problema y se especifican las condiciones iniciales y las propiedades del agua. Luego, usando tablas de propiedades del agua y interpolación lineal, se calculan la densidad y capacidad calorífica específica del agua a la temperatura media de 55°C. Finalmente, utilizando la fórmula del cambio de energía, se determina
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- 1. ENUNCIADO Mecanismos de Transferencia de Calor: Conducción Resistencias en paralelo Ejercicio guiado
- 2. Enunciado La pared lateral de una habitación tiene 2 m de ancho y 50 mm de espesor y está conformada por una ventana de vidrio (kvidrio = 0,75 W/m·K) 1 m de alto situado en el centro, el cual ocupa todo el espesor de la pared y dos capas de yeso (kyeso =0,3 W/m·K) en la parte superior e inferior de 0,5 m de altura. Si la cara interna de la pared se encuentra a 20ºC y la cara externa a 2ºC, calcular la potencia calorífica transferida a través de la pared.
- 3. planteamiento 1. Dibuja el esquema del problema Tpared,int= 20 ºC 2. 3. Tpared,ext= 2 ºC Introduce las condiciones de contorno y las propiedades de los materiales y fluido kvidrio = 0,75 W/m·ºC Dibuja el esquema del resistencias térmicas kyeso =0,3 W/m·K Dado que los datos que tenemos son de la superficie de la pared, no hay que tener en cuenta la convección
- 4. planteamiento 4. Define las hipótesis 1. Condiciones de operación estacionarias 2. La transferencia de calor es unidireccional 3. Las conductividades térmicas se mantienen constantes 4. La transferencia de calor por radiación es despreciable. 5. Identifica las cuestiones: ¿qué es lo que se pide? Calor que atraviesa la pared. En W. En esta ocasión, el calor que atraviese cada capa de la pared deberá de ser tal que se consiga la diferencia de temperaturas dada en cada material de la pared.
- 5. 6. resolución Plantea la formulación del esquema de resistencias del circuito equivalente Como las tres resistencias térmicas se encuentran en paralelo, la resistencia equivalente se calcula de la siguiente manera 1 Rtotal 1 R1 1 R2 1 R3 Rtotal 1 R1 1 R2 1 R3 1 Area de la ventana: 7. Calcula las resistencias térmicas Avidrio 1 2 2m 2 Ayeso_ sup erior R1 R3 R2 Rvidrio Ry eso L2 k2 A L1 k1 A 0,05 m (0,3 W/m· C)(1 m 2 ) 0,05 m (0,75 W/m· C)(2 m 2 ) Ayeso_ inf erior 0,166 C/W 0,033 C/W 0,5 2 1m 2
- 6. resolución 8. Aplica los valores numéricos conocidos 1 Rtotal 1 R1 1 R2 1 R3 Rtotal 1 R1 1 R2 1 R3 1 0,0236 C/W La potencia calorífica a través de la ventana viene dada por Q T 1 T Rtotal 2 [20 2] C 0,0236 C/W 762,71 W