Ejercicos transferencia de calor: conceptos basicos

Compilado de ejercicios de trasnferencia de calor

1. Transferencia de calor Práctica 1: Conceptos básicos de transferencia de calor Semestre 2- 20 22 Bastián González [email protected]

2. Problema 1 Identificar los distintos tipos de energía presentes en los procesos representados por las imágenes. Describir los procesos, haciendo énfasis en los mecanismos de transferencia de calor presentes.

3. Problema 1: Caso 1 Energía eléctrica Energía potencial Energía mecánica Energía cinética

4. Problema 1: Caso 1 El proceso hace referencia a una central hidroeléctrica En forma general, transforma la diferencia de energía potencial de una corriente de agua en distintas alturas en energía eléctrica

5. Problema 1: Caso 2 Energía térmica  Energía mecánica Energía eléctrica Energía cinética  Energía química 

6. Problema 1: Caso 2 El proceso hace referencia a una máquina o motor térmico En forma general, se transforma la energía térmica  en  energía  mecánica y esta, gracias al generador, en  energía eléctrica

7. Problema 1: Caso 2 Mecanismos de T.C. Conducción a través de la pared donde ocurre la combustión y en la caldera Convección en el vapor de agua que se mueve al interior de la caldera y del cilindro-pistón Pérdida de calor por convección cuando la temperatura de la pared de la caldera es mayor a la del aire.

8. Problema 1: Caso 3 Energía térmica  (filamento)   Energía eléctrica Energía lumínica Energía solar 

9. Problema 1: Caso 3 El proceso hace referencia al funcionamiento de un panel solar conectado a una bombilla incandescente

10. Problema 1: Caso 3 El sistema del panel solar transforma la energía solar en energía eléctrica y la bombilla transforma esta en energía lumínica Una pequeña porción de energía se pierde como energía térmica por el filamento (generación).

11. Problema 1: Caso 3 Mecanismos de T.C. Radiación solar capturada por el panel Conducción desde superficie del panel al resto del sistema Pérdidas por radiación y convección al ambiente, además del filamento

12. Problema 2 Al exponerse a una corriente de viento, puede notarse que la sensación térmica disminuye apreciablemente, aun cuando a temperatura ambiental se mantiene constante. Explicar este fenómeno según conceptos de transferencia de calor

13. Problema 2 Intercambio de calor entre cuerpo humano y aire circundante Convección Variación constante de temperatura Aumento del coeficiente convectivo con la velocidad del aire (número de Reynolds) Aumento en  

14. Problema 2 Sensación térmica: medida de transferencia de calor del cuerpo con el medio, no la temperatura de este último Misconceptions About Temperature - YouTube

15. Problema 3 Un reactor es utilizado para contener una reacción fuertemente endotérmica que ocurre homogéneamente en fase líquida. Se ha observado la presencia de hielo en la superficie exterior de este equipo. Explicar la serie de mecanismos que ocasionan este suceso Reactor

16. Problema 3 Dirección de la transferencia de calor Reacción endotérmica Formación de entre interior del reactor y ambiente exterior   Reactor      

17. Problema 3 Suposición: la reacción ocurre en el centro de la fase líquida Fase líquida: transferencia de calor por convección hacia el centro del sistema Reactor      

18. Problema 3 Paredes del reactor: transferencia por conducción desde superficie exterior a interior Ambiente: transferencia por convección hacia alrededores del reactor Disminución de temperatura en superficie externa: condensación y posterior solidificación de agua ambiental      

19. Transferencia de calor Práctica 1: Conceptos básicos de transferencia de calor Semestre 2- 20 22 Bastián González [email protected]