Física, pregunta formulada por andyelybecky, hace 1 año

el trabajo es una transferencia de energia y puede ser positivo o negativo. Defina cada uno de ellos.​

Respuestas a la pregunta

Contestado por rosbeilin2019s
1

FÓRMULAS, TABLAS Y FIGURAS DE

TRANSFERENCIA DE CALOR

Transferencia de Calor Fórmulas, Tablas y Figuras

3

• Condición de contorno de segunda clase o de Neumann: flujo de calor fijo o constante en la

superficie,

0

( 0) ∂ =

∂ ′′ = = −

x

s x

T

q x k . Un caso especial es la superficie perfectamente aislada o

adiabática, 0

0

= ∂

x= x

T .

• Condición de contorno de tercera clase o de Fourier: corresponde a la transferencia de calor

por convección en la superficie, qcond superficie qconv ′′ = ′′ , . Si el fluido está en contacto con la

superficie de la pared donde está el origen de coordenadas: [ ] ( 0, )

0

h T T x t

x

T k

x

= − = ∂

∂ − ∞

=

. Si

el fluido está en contacto con la superficie de la pared opuesta al origen de coordenadas:

[ ] ∞

=

= = − ∂

∂ − h T x L t T

x

T k

x L

( , ) .

TEMA 2. CONDUCCIÓN UNIDIMENSIONAL EN RÉGIMEN ESTACIONARIO

• Resistencia térmica de conducción para pared plana: kA

L

q

T T

R

x

s s

t cond = − = 1 2

, .

• Resistencia térmica de convección:

q hA

T T R s

t conv

1 , = − = ∞ .

• Resistencia térmica de radiación.

q h A

T T R

rad r

s alr

t rad

1 , = − = .

• Coeficiente global de transferencia de calor, U: qx = UA∆T . q UA

T Rtot Rt

1 ∑ = ∆ = = .

• Ley de Fourier expresada en forma integral para un sistema general en condiciones de

régimen estacionario sin generación de calor y con conducción unidimensional (en este caso,

la transferencia de calor, qx, es una constante independiente de x): ∫ ∫ = − x

x

T

T x k T dT

A x

dx

q 0 0

( ) ( ) .

• Resistencia térmica de conducción para una pared cilíndrica: Lk

r r

q

T T R

r

s s

t cond 2π

( ) ln( / ) 1 2 2 1

, = − = .

• Resistencia térmica de convección para una pared cilíndrica: Ah rLh

Rt conv 2π

1 1 , = = .

• Resistencia térmica de conducción para una pared esférica:

 = − − =

1 2

1 2

,

1 1

4

( ) 1

q k r r

T T R

r

s s

t cond

π .  

Fórmulas, Tablas y Figuras Transferencia de Calor

4

• Resistencia térmica de convección para una pared esférica: Ah r h

Rt,conv 2 4

1 1

π = = .

• El coeficiente global de transferencia de calor en una pared cilíndrica o esférica depende del

área en función de la cual se exprese: ( ) 1

1 1 2 2 3 3 ... −

U A =U A =U A = =Ui Ai = ∑Rt .

• Generación de energía térmica por unidad de volumen: 

 

 = = 3

m

W

Vol

E

q e gen

gen

& & & .

• Ecuación de calor para una aleta: ( ) 0 1 1

2

2

− = 

 − 

+ T T∞ dx

dA

k

h

dx A

dT

dx

dA

dx A

d T s

c

c

c

.

• Distribución de temperaturas y transferencia de calor para aletas de área de sección

transversal uniforme:

• Caso A, con transferencia de calor por convección desde el extremo de la aleta

( [ ] x L

c c dx

dT hA T L T kA

=

( ) − ∞ = − ):

mL h mk mL

x m L x h mk m L x

b cosh ( / )senh

( ) cosh ( ) ( / )senh ( )

+

− + − = θ

θ

mL h mk mL

mL h mk mL

q f M

cosh ( / )senh

senh ( / ) cosh

+

+ =

siendo = − T∞ θ (x) T(x) , θ b = Tb − T∞ ,

c kA

hP

m =2 , M = hPkAcθ b , P el perímetro y Ac

el área transversal.

• Caso B, extremo adiabático ( = 0

dx x=L

dθ ):

mL

x m L x

b cosh

( ) cosh ( − ) = θ

θ q f = M tanh mL

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