PROBLEMAS TRANSFERENCIA DE CALOR

Pared plana simple y compuesta

2.1 Se va a construir una pared de 2 cm de espesor con un material que tiene una conductividad térmica media de 1.3 W/m.°C Se va a aislar la pared con un material que tiene una conductividad térmica media de 0.35 W/m.°C de modo que la pérdida de calor por metro cuadrado no superará 1.830 W. Suponiendo que las temperaturas de las superficies interna y externa de la pared aislada son 1.300 y 30 °C. Calcúlese el espesor de aislante necesario.

2.2 Cierto material de 2.5 cm de espesor, con un área de 0.1 m2 de sección transversal, mantiene una de sus caras a 35 °C y la otra a 95 …ver más…

°C. Calcúlese la conductividad térmica de un aislante cuyo espesor, de exactamente 0,2 mm, proporcione un «radio crítico». ¿Qué cantidad de este aislante hay que añadir para reducir la transferencia de calor en un 75 por 100 con respecto a la experimentada por el cable desnudo?

2.22 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.

2.49 Por el interior de una tubería de aluminio de 2,5 cm de diámetro interior (DI) circula agua. El espesor de la pared es 2 mm, y el coeficiente de convección en el interior es 500 W/m2. °C. El coeficiente de convección en el exterior es 12 W/m2. °C. Calcúlese el coeficiente global de transferencia de calor. ¿Cuál es el principal factor determinante de U?

2.50 La tubería del Problema 2.49 está recubierta de una capa de asbesto [k = 0,18 W/m.°C] mientras continúa estando rodeada por un entorno convectivo con h = 12 W/m2 . °C. Calcúlese el radio crítico de aislamiento. Aumentará o disminuirá la transferencia de