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• Yajaira Suarez

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UNIVERSIDAD FERMÍN TORO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE MECÁNICA TRASNFERENCIA DE CALOR

CONDUCCIÓN ESTACIONARIA MULTI DIMENSIONAL ANÁLISIS DE FORMA CONDUCTIVA EJERCICIOS PROPUESTOS

TUTOR: Prof. Ing. Francisco J. Vargas C.

Resuelva los siguientes ejercicios propuestos.

1. Dos largos cilindros excéntricos de 15 y 4cm de diámetro respectivamente se mantienen a 100 y 20OC separados por un material de k = 3,0 W/m·OC. La distancia entre los centros es de 4,5cm. Calcúlese el calor transferido por unidad de longitud entre los cilindros.

2. Dos tuberías enterradas se mantienen a las temperaturas de 300 y 125OC. Sus diámetros son 8 y 16cm y la distancia entre los centros es 40cm. Calcúlese el flujo de calor por unidad de longitud si la conductividad térmica de la tierra en ese lugar es k = 0,70 W/m·OC.

3. Una esfera caliente de 1,5m de diámetro se mantiene a 300OC inmersa en un material con una k = 1,20 W/m·OC, cuya superficie exterior está a 30OC. La profundidad del centro de la esfera es 3,75m. Calcúlese la pérdida de calor.

4. Se ha diseñado un esquema para medir la conductividad térmica del suelo mediante la inmersión en la tierra de una barra calentada eléctricamente, en posición vertical. Para requisitos de diseño la barra tiene 2,5cm de diámetro y su longitud es 1m. Para impedir indebidas alteraciones en el suelo, la temperatura de la barra de ser 55OC, mientras que la temperatura de la tierra es 10OC. Suponiendo que la conductividad del suelo es k = 1,70 W/m·OC; ¿qué potencia en vatios necesita el calentador eléctrico?

5. En cierto lugar la conductividad térmica de la tierra es de 1,55 W/m·OC. En ese lugar un depósito cilíndrico está enterrado horizontalmente a 5OC; cuyo diámetro es de 2,5m y 5,0 m de longitud. Si la temperatura de la tierra es de 25OC, y está experimentando una flujo de calor de 640W; ¿Cuál debe ser la profundidad que debe tener el depósito, para mantener las condiciones de equilibrio?