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Ingeniería de Alimentos Alumno: Diego Fernando Moreno
Universidad Nacional Abierta y a Distancia TRANSFERENCIA DE CALOR
1. Calcular las pérdidas pérdidas de calor por a)conducción; b) convección; c) radiación cada una, por cada 10 m de tubería.1- Sin aislamiento 2-Con aislamiento
Se debe recordar que la transferencia de calor por conducción generalmente es el mecanismo de transmisión de calor a través de sólidos, convección es el mecanismo de transferencia de calor c alor entre una superficie sólida y un fluido adyacente y la radiación es el mecanismo de transferencia que no necesita un medio para propagarse. Por lo cual los ejercicios que se presentan tienen efectos combinados de conducción, convección y radiación.
A. PÉRDIDA DE COLOR EN TUBERÍA SIN AISLAMIENTO: Un tubo de vidrio tiene un diámetro exterior de 6.0 plg y un diámetro interior de 5.0 plg. Se usará para transportar un fluido que mantiene la superficie interna a 200°F. Se espera que la parte externa del tubo se mantenga a 175°F. para una longitud de tubería de 10 metros .Cuál será el flujo de calor? K vidrio
= 0.63 Btu/(h.ft°F)
B. PÉRDIDA DE COLOR EN TUBERÍA CON AISLAMIENTO: En un tubo de hierro fundido ( k = 80 W/m · °C), cuyos diámetros interior y exterior son D1= 5 cm y D2= 5.5 cm, respectivamente, fluye vapor de agua a T ω1 = 320°C. El tubo está cubierto con un aislamiento de fibra de vidrio de 3 cm de espesor, con k = 0.05 W/m · °C. Se pierde calor hacia los alrededores que están a T ω2 = 5°C por convección natural y radiación, con un coeficiente combinado de transferencia de calor de h2 = 18 W/m2 · °C. Si el coeficiente de transferencia de calor dentro del tubo es h1= 60 W/m2 · °C, Determine la razón de la pérdida de calor del vapor por 10 metros de longitud del tubo.
2. Calcular las pérdidas de calor por a) conducción; b) convección; c) radiación Cada una en 1 tanque de almacenamiento de leche. 1-Sin aislamiento 2-Con aislamiento
A. PÉRDIDA DE CALOR EN UN TANQUE CON LECHE SIN AISLAMIENTO. Se tiene un tanque de almacenamiento de leche en acero inoxidable de espesor d e 1cm. La leche está a 80 °C. El tanque está expuesto a una temperatura ambiente de 20°C. La leche tiene un coeficiente de calor por convección interno por el lado de la leche es 50 w/ m2 °C, y el ambiente tiene un coeficiente de transferencia de calor por convección de 120 w/m2°C. Determine la razón de transferencia de calor desde la leche hacia el exterior, para un tanque que tiene una altura de 2 metros y diámetro 1 metro. Nota el tanque está lleno complemente de leche.
B. PÉRDIDA DE CALOR EN UN TANQUE CON LECHE CON ISLAMIENTO.
Tomando el ejemplo anterior y colocándole un aislamiento en fibra de vidrio de 0.05 W/m · °C., de 5 cm de espesor. Determinar la transferencia de calor.
