Ejercicio 1 y 2 Transf

EJERCICIO 1 En las centrales eléctricas son muy comunes las tuberías que transportan vapor  sobrecalentado. Este vapor fluye a una razón de 0.3 kg/s dentro de una tubería con un dimetro de ! cm y longitud de "0 m. #a tubería est colocada en una central eléctrica a $0%& y tiene una temperatura superficial uniforme de"00%&. 'i el descenso de temperatura entre la entrada y salida de la tubería es de 30%&( y el calo calorr espec específ ífic ico o del del vapor vapor es de$. de$.")0 ")0 */kg */kg + ,( deter determi mine ne el coef coefic icie ient nte e de trans transfe fere renci ncia a de calo calorr por por conve convecc cció ión n entr entre e la superf superfic icie ie de la tuber tubería ía y los los alrededores.

C =2.190

V =

J  J   =2.190 kgK  kgC 

0.3 kg

s

=5 cm= 0.05 m ; r = 0.025 m

∅

 L=10 m T exterior exterior =20 ° c T superficial superficial =100 ° c Tsup −Text =30 ° c

Q q =  = Kcal / hr t  q =V .C . ( ∆ T )=

(

0.3 kg

s

)(

 )

2.190 J 

kg°C 

( 30 ° C )= 19.710 J  =16.974,55 Kcal / hr

q =hA ( Tsup −Text ) A=2 =2 *0.025*10=1,57 m²

h=

q  A ( Tsup −Text )

s

h=

16.974,55 Kcal / hr 2

1,57 m ( 50 ° C )

= 216,23

  Kcal 2

h r . m .° C 

el coeficiente de transferencia de calor por convección entre la superficie de la W  216,23 2 tubería y los alrededores es de m ° C  Ejercicio 2: 'e va a calentar una bola de aluminio de "! cm de di-metro desde 0%& asta una temperatura promedio de $00%&.omando la densidad y el calor  específico promedios del aluminio en este rango de temperaturas como 1 2$00 kg/m3 y cp 20.)0 k*/kg%&( determine la cantidad de energía que necesita ser  transferida a la bola.

=0.15 m

∅

3

 =2700 k! / m

C  p =0.90 k! / Kg° C  Ti"icial= 80 ° C  Tfi"al =200 °C   #tra"sferi$a =m C  p ( T 2−T 1 ) = V C  p (Tfi"al −Ti"icial )=¿  %  3    & esferaC  p ( Tfi"al −Ti"icial ) 6

3

 #tra"sferi$a =( 2700 kg / m3) % / 6 0.15 ( 0.90 k! / kg°C )( 200 −80 ) ° C   #tra"sferi$a=515.20 k!

#a cantidad de energía que necesita ser transferida a la bola es de !"!.$0k4