2. Convección. Un alambre eléctrico de 2 m de largo y 0,3 cm de diametro se extiende a través de un cuarto a 15°C. se genera calor en el alambre a razón de 90 W como resultado de un calentamiento por resistencia y se mide la temperatura de la superficie de ese alambre como 152°C en operación estacionaria. Descartando cualquier transferencia de calor por convección entre la superficie exterior del alambre y el aire que se encuentra en el cuarto. Determine el coeficiente de transferencia de calor.
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El coeficiente de trasferencia de calor del alambre es de K = 69.71 W/m°C
Explicación paso a paso:
Si se descarta el calor por conveccion, solo tendríamos conducción por el alambre, de modo que:
Q = KAΔT/Δx
Donde:
- ΔT = 152°C - 15°C
- Δx = r = 0.3cm = 0.003m
- A = πR² = 2.827*10⁻⁵ m²
- Q = 90 W
K = QΔx/A ΔT
K = 90 W*0.003m / 2.827*10⁻⁵ m² * (152°C - 15°C)
K = 69.71 W/m°C
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