clase 4 conducción con generación de energía.pdf
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ING Roxsana
Romero A Conduccin
Unidimensional con
generacin de energa
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Conduccin con generacin
de energa
En algunos sistemas se genera calor en el
interior del medio conductor; esto es, hay
una fuente de calor distribuida
uniformemente.
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Conduccin con generacin
de energa Algunos casos de este tipo son los calentadores
de resistencia elctrica .
Adems, cuando se verifica en el medio una reaccin qumica de manera uniforme, hay un desprendimiento de calor de reaccin.
En los campos agrcolas y de saneamiento, la composta y los desperdicios dan lugar a actividad biolgica que produce calor.
Otros ejemplos importantes son el procesamiento de alimentos donde hay calor por la respiracin de frutas y vegetales frescos. El calor generado puede Ilegar a ser de 0.3 hasta 0.6 W/kg o 0.5 a 1/ btu/h . Ib,.
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Generacin de calor en una pared plana.
se verifica en la direccin x,
pues se supone que las otras
caras estn aisladas. La
temperatura T, en K se
mantiene constante entre
los lmites x = L y x = -L. La
velocidad volumtrica de
generacin de calor es 4
W/m3 y la
conductividad trmica del
fluido es k = Wlm . K
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Generacin de calor en una pared plana.
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Generacin de calor en una pared plana.
Se supone que las otras
caras estn aisladas. La
temperatura T, en K se
mantiene constante entre
los lmites x = L y x = -L. La
velocidad volumtrica de
generacin de calor es
W/m3 y la
conductividad trmica del
fluido es k Wlm . K
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Generacin de calor en una pared plana.
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Generacin de calor en una pared plana.
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Generacin de calor en una pared plana.
donde Cl y C2 son constantes de
integracin. Las condiciones
limitantes son x = L o -L, T = T,
y x = 0, T = TO (temperatura del
centro). Entonces, el perfil de
temperatura es
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Generacin de calor en una pared plana.
El calor total perdido en las dos caras
con estado estable es igual al calor
total generado, en W.
donde A es el rea de corte
transversal (rea de superficie a T,) de
la placa o pared.
de generacin)
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Generacin de calor en un cilindro Puede seguirse el mismo
procedimiento para deducir la
ecuacin para un cilindro
de radio R con fuentes de calor distribuidas
uniformemente y conductividad
trmica constante. Se supone que el calor
slo fluye en sentido radial; esto es, los
extremos se desprecian o estn aislados. La
ecuacin final para el perfil de
temperaturas es
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Generacin de calor en un cilindro
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Generacin de calor en un cilindro
1,- Por un alambre de acero inoxidable con radio R de
0.001268 m se hace pasar una corriente
elctrica de 200 A. El alambre tiene una longitud L = 0.91 m
y su resistencia R es 0.126 Q. La temperatura de la
superficie exterior es T, y se mantiene constante a 422.1 K.
La conductividad trmica promedio es k = 22.5 W/m * K.
Calcule la temperatura central.