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Problemas unidad 3 1. Una cámara de combustión tiene un recubrimiento refractario de 2 pulgadas de espesor (puede considerarse un sólido semi infinito) para proteger la coraza exterior. La temperatura del material refractario es de 100 °F antes de que entre en funcionamiento, la temperatura al interior de la cámara una vez en funcionamiento es de 3000 °F. Calcule la temperatura en el material refractario a profundidades de 0.2 y 0.6 pulgadas después de que el horno ha estado en funcionamiento por 1 min. h = 40 btu/h ft2 °F, K = 0.6 btu/ h ft °F y α = 0.020 ft2/h. 2. Una varilla de acero de 0.305 m de diámetro que está inicialmente a una temperatura de 588 K, se sumerge en un baño de aceite que se mantiene a 311 K. El coeficiente convectivo superficial es 125 W/m2 K. Calcule la temperatura en el centro de la varilla después de 1 h. Las propiedades físicas promedio del acero son k = 38 W/m K y α = 0.0381 m2/h. 3. Una pared de cemento con espesor de 0.305 m tiene su superficie posterior aislada. La pared que está a temperatura uniforme de 10 °C (283.2 K) se expone en su cara frontal a un gas a 843 °C (1116.2 K). El coeficiente convectivo es 28.4 W/m2 K, la difusividad térmica, 1.74 x 10-3 m2/h y la conductividad térmica, 0.935 W/m K. Determine la temperatura en la superficie de la pared que está expuesta al gas y la temperatura a una profundidad de 0.1 m desde la superficie expuesta al gas después de 3 h. Resolver el problema por método grafico y analítico.