Tarea TransfCalor U Conduc-convec. Cilindrica Uni-multi Sn

TareadeTransfere TareadeTransferenciadeCa nciadeCalor lor Unidad UnidadConducción Conducción-Convecc -Convección(cilíndric ión(cilíndrica) a) 1.-Unatuberíadeacerodediámetrosd 1/d2=100/110mmycuyocoeficientedeconductividad térmicadelaparedesdeK 1=50W/m°C,estaforradacondoscapasdeaislamientodeigual espesore2=e3=50mm.Latemperaturadelasuperficieinternadeltuboesde250°Cyladela supe superf rfic icie ie exte extern rna a del del aisl aislam amie ient nto o es de 50 °C Calc Calcul ular ar las las pérd pérdid idas as de calo calor r a trav través és del del aislamientode1mdetuberíaylatemperaturaenlasuperficiedecontactoentrelascapasde aislamien aislamiento.Laprimer to.Laprimeracapadeaislami acapadeaislamiento ento,aplicad ,aplicadaa aalasuper lasuperfici ficiedel edeltubo tubo esdeunmate esdeun material rial conunaconductividadtérmicadeK 2=.06W/m°Cylasegundacapaesdeunmaterialconuna conductividadtérmicadeK 3=0.12W/m°C Sol; q = 89.5 W/m 97 °C

T3

T2 T1 acero dint=100 mm dext=110 mm

50 mm aislamiento

2.-Unatuberíadevaporcalienteconunatemperaturasuperficialinternade250°Ctieneun diámetrointeriorde8cmyunespesordeparedde5,5mm.Éstaestárecubiertadeunacapade 9cmdeunaislantequetiene k=0,5W/m°C,seguidadeunacapade4cmdeaislantecon k= 0,25W/m°C.Latemperaturaexteriordelaislamientoes20°C.Calcúleselapérdidadecalorpor metrodelongitud.Supóngase k=47W/m°Cparalatubería. Sol;Q/L=448.8W/m

T3

T2 T1 dint=8 cm esp=5.5 mm

9 cm 4 cm aislamiento

3.-Supóngasequeunatuberíadeaceroestándarcondiámetroexteriorde3.5plgsyde0.3plg deespesordepared,yconductividadde k=43W/m°Cestárecubiertacon2,54cmdeun aislantequetiene k=.06W/m°Cyelexteriordelaislanteestáexpuestoaunambienteconh= 10W/m2°CyT,=20°C.Latemperaturadelinteriordelatuberíaes250°C.Porcadaunidadde longituddelatubería,calcúlese(a)laresistenciatérmicatotaly(b)lapérdidadecalor. Sol; R = 1.428 °C/W 161 W/m

T2

T1 acero esp=0-3 plg dext=3.5 plg

aislamiento 2.54 cm

1

TareadeTransferenciadeCalor UnidadConducción-Convección(cilíndrica) 4.-Enuntubodeaceroinoxidablek=15W/m °C,cuyosdiámetrosinterioryexteriorsonde5cm y5.5cmrespectivamente,fluyevapordeaguaa320°C.Eltuboestácubiertoconaislamientode lanadevidriok=0.038W/mKde3cmdeespesor.Elcalorsepierdehacialosalrededoresque estána5°Cporconvecciónnaturalyradiación,conuncoeficientecombinadodetransferencia por convección natural y radiación de 15 W/m 2 °C. Si elcoeficiente de transferencia decalor dentrodeltuboesde80W/m2°C,determinelarazóndelapérdidadecalordelvaporporunidad delongituddeltubo.Determinetambiénlascaídasdetemperaturaatravésdelapareddeltuboy de la capa de aislamiento. Sol; 93.9 W 0.095°C 290°C

5.-Setransportavapordeaguasobrecalentado,aunatemperaturapromediode200°Cporun tubodeacerok=50W/m K,Dex=8.0cm,Din=6.0cmyL=20m.Eltuboestáaisladoconunacapa de4cmdeespesordeargamasadeyesok=0.5W/mK.yseencuentracolocadoenforma horizontalenelinteriordeunalmacénendondelatemperatura promediodelaire esde10°C. Seestimaqueloscoeficientesdetransferenciadecalordelvapordeaguaydelairesonde800 W/m2°Cyde200W/m2°Crespectivamente.Calculea)Latransferenciadecalorpordíadesdeel vapordeaguasobrecalentadoyb)Latemperaturadelasuperficieexteriordelmaterialaislante de argamasa de yeso. Sol; 1.378 GJ/día 168.75 °C

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