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CONDUCCIÓN
1
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SISTEMA ELÉCTRICO Y SISTEMA TÉRMICO
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PARED PLANA
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FIGURE 3–5
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CONDUCTIVIDAD IDEAL K 0
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FIGURE 2–64
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RESISTENCIA DE CONTACTO
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FIGURE 3–16
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Una placa de cobre (k = 386 W/m °C) de 1 mm de espesor está comprimida entre
dos tableros de material epóxico (k = 0.26 W/m °C) de 5 mm de espesor y tienen
u tamaño de 15 cm X 20 cm. Si se estima que la conductancia térmica sobre
ambos lados de la placa de cobre es de 6 000 W/m °C, determine el error en elque incurre en la resistencia térmica total si se ignoran las conductancias térmicas
por contacto.
Epoxy
5 mm
Epoxy
5 mm
Placa cobre
R contact R contact
R epoxyT 1 T 2
R epoxyR plate
==
c Ah R
c
contact
1
==kA
L R cobre placa
==kA
L Repoxy
epoxy placacontacttotal 22 R R R R ++=
=×= 1002
Error %total
contact
R
R
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CILINDROS
14
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SISTEMAS CILINDRICOS
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FIGURE 3–25
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FIGURE 3–26
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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 °C) de 3 cm de espesor
. El calor se pierde hacia los alrededores que están a 5 °C por convección naturaly radiación, con un coeficiente combinado de transferencia de calor de 15 W/m²
°C. Si el coeficiente de transferencia de calor dentro del tubo es de 80 W/m² °C,
determine la velocidad de transferencia de calor del vapor por unidad de longitud.
Determine también las caídas de temperatura a través del casco del tubo y del
aislamiento.
==
==
L D A
L D A
oo
ii
π
π
=+++=
==
===
===
==
oitotal
oo
o
oaislamient
tubo
ii
i
R R R R R
Ah R
Lk
r r R R
Lk
r r R R
Ah R
21
2
23
2
1
121
12
)/ln(
2
)/ln(
1
π
π
=−
=∞∞
total R
T T Q 21
==∆
==∆
oaislamient oaislamient
tubotubo
RQT
RQT
RADIO CRÍTICO
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RADIO CRÍTICO
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Un alambre eléctrico de 2mm de diámetro y 10 m de largo está firmemente
envuelto con una cubierta de plástico de 1 mm de espesor cuya conductividad
térmica es k = 0.15 W/m °C. Las mediciones eléctricas indican que por el alambre
pasa una corriente de 10 A y se tiene una caída de voltaje de 8 V a lo largo delmismo. Si el alambre aislado está expuesto a un medio a T∞ = 30°C con un
coeficiente de transferencia de calor por convección h= 24 W/m² °C, determine la
temperatura en la interface del alambre y la cubierta de plástico. Determine
también si al duplicar el espesor del aislante se incrementa o decrece la
temperatura en la interface.
=== VI W Qe
=+=
==
==
plasticoconvtotal
12 plastico
conv
2
)/ln(
1
R R R
kL
r r R
Ah R
oo
π
=+= → −
=∞
∞
total1
total
21 RQT T R
T T Q
==
h
k r cr
R conv
T ∞2
R plastico
T 1
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G 2
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FIGURE 2–55
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