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Taller a presentar el día 30 Agosto.

1. Una tubería de cobre (c) de 1m de longitud con diámetro interno de 10cm y externo de 11cm; circula vapor de agua a un temperatura de 120°C con un coeficiente de 60 W/m 2K. La tubería tiene una capa aislante (a) de 5cm de espesor y la temperatura de la superficie exterior del aislante se encuentra a 15°C. Calcule la perdida de calor del vapor, la temperatura de la superficie interna del aislante. Datos: Kc=386 W/mK, Ka=0.15 W/mK 2. La pared de un cilindro está compuesta por dos capas, una de material A y un material B con una conductividad de Ka y Kb respectivamente. Ambos materiales están separados por una resistencia eléctrica muy delgada y de alta conductividad. Por el interior del cilindro circula un líquido X a Ti con un coeficiente hi; mientras que en el exterior del cilindro se tiene una Te y un he. a. Obtenga una expresión para obtener la temperatura de la resistencia eléctrica cuando el calor disipado por esta es igual a cero b. Obtenga una expresión para obtener la temperatura de la resistencia eléctrica cuando el calor disipado por esta es igual q’’c (W/m2) 3. En un proceso de producción, una película (p) transparente debe ser depositada sobre un sustrato (s), para esta operación es necesario una temperatura de 60°C; para lo cual se utiliza una fuente de calor por radiación. La parte superior del sustrato tiene un espesor de 0.25mm y se mantienen a 30°C, mientras que la inferior se expone a una corriente de aire a 20°C con un coeficiente de 50 W/m2K y espesor de 1mm. Calcule el calor necesario para mantener las condiciones de producción del proceso. Datos: Kp=0.025 W/mK, Ks=0.05 W/mK 4. Una pared plana compuesta por tres materiales (A, B, C) con conducción unidimensional, en la cual la superficies externas se exponen a un fluido a 25°C con un coeficiente de 1000 W/m2K. La pared intermedia B experimenta una generación de calor uniforme qB, que las otras dos paredes no experimentan. La temperatura de la pared de división entre A y B es de 261°C y la de división entre B y C es de 211°C. Determine la generación volumétrica de calor qB y la conductividad térmica KB. Datos: KA=25 W/mK, KC=50W/mk, LA= 30mm, LB= 60 mm, LC= 20mm 5. Un contenedor esférico que almacena oxígeno líquido que tiene como radio interno 250 mm y el 250𝑚𝑚 ≤ 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜 ≤ 300𝑚𝑚. Para evitar la pérdida por la vaporización es necesario aplicar un aislante en este caso hoja de aluminio con una conductividad de 0.00016 W/mK y una emisividad de 0.2. En el exterior se encuentra un flujo de aire a 298K y 10 W/m2K. La temperatura de los alrededores es la misma que el flujo de aire. a. Calcule la perdida de calor cuando el contenedor no tiene aislante b. Calcule la perdida de calor cuando al contenedor se le adicionan 10mm de espesor de aislante

6. Un material radioactivo de conductividad K es moldeado como una esfera solida de radio ro y se coloca en contacto con un líquido a una Tinf y coeficiente de convección hinf. Dentro de la esfera se genera calor uniformemente a una rapidez de q. obtenga la distribución de temperatura radial en estado estable en el sólido en términos de ro, q, K, h y Tinf.