TAREA  7 de Fluidos y Termodinámica

Prob 15-56  pag. 493
Un extremo de una varilla metálica aislada se mantiene a 100 °C, y el otro se mantiene a 0 °C con una mezcla de hielo-agua. La varilla tiene 40 cm de largo y área transversal de 0.75 cm2. El calor conducido por la varilla funde 3 g de hielo en 5 minutos. Calcule la conductividad térmica k del metal.
Solución

Prob 15-57  pag. 493
Suponga que la varilla de la figura 15-13 es de cobre y tiene 25 cm de largo y área transversal de 1.7 cm2. Sea TH = 100 °C  y  TC = 0°C.  A) Calcule el gradiente de temperatura final en estado estacionario a lo largo de la varilla. B) Calcule la corriente de calor en la varilla en el estado estacionario final.  C) Calcule la temperatura final en estado estacionario en la varilla a 8 cm de su extremo izquierdo.
Solución

Prob 15-59  pag. 493
Una olla con base de acero de 1.2 cm de espesor y área de 0.15 m2 descansa sobre una estufa caliente. El agua dentro de la olla está a 100 °C y se evaporan 0.44 kg cada 5 minutos. Calcule la temperatura de la superficie inferior de la olla, que está en contacto con la estufa.
Solución

Prob 15-96  pag. 496
Un método experimental para medir la conductividad térmica de un material aislante es construir una caja del material y medir la potencia de entrada a un calentador eléctrico dentro de la caja que mantiene el interior a una temperatura medida por encima de la temperatura de la superficie exterior. Suponga que en un aparato así se requiere un consumo de potencia de 180 w para mantener la superficie interior de la caja 65 °C por encima de la temperatura de la superficie exterior. El área total de la caja es de 2.32 m2, y el espesor de la pared es de 3.5 cm. Calcule la conductividad térmica en unidades del SI.
Solución