Question

Se va a construir una pared compuesta con 1/4 de pulgada de acero inoxidable (k= 0.07 Btu/hr.ft.F), 3 pulgadas de hoja de corcho (k=0.025 Btu/hr.ft.F) y 1/2 pulgada de plástico (k=1.5 Btu/hr.ft.F) a) Evaluar la resistencia térmica individual de cada capa de material b)Determinar el flujo de calor si la superficie de acero se mantiene a 250°F y la superficie de plástico a 80°F c) ¿Cuáles son las temperaturas en cada superficie de la capa de corcho bajo estas condiciones?

Answer 1

Para la pared que se desea construir se tiene que:

Las resistencias térmicas son:

• Acero inoxidable Rac = 0.2976/A  hr.F/Btu

• Corcho Rac = 10/A  hr.F/Btu

• Plastico Rac = 0.0278/A  hr.F/Btu

El flujo de calor es Q = 16.46A Btu/hr

La temperatura al extremo del corcho son

Tc = 245°F

Tc = 80.45 °F

Explicación paso a paso:

Datos del enunciado:

Kac = 0.07 Btu/hr.ft.F

Kco = k=0.025 Btu/hr.ft.F

Kpl = k=1.5 Btu/hr.ft.F

Lac = 1./4"

Lco = 3"

Lpl = 1/2"

La ecuacion para calcular la resistencia térmica es

R = Δx/kA

• Acero inoxidable

Rac = (1/4in * 1ft/12in) / 0.07 Btu/hr.ft.F * A

Rac = 0.2976/A  hr.F/Btu

• Corcho

Rac = (3in * 1ft/12in) / 0.025 Btu/hr.ft.F * A

Rac = 10/A  hr.F/Btu

• Plastico

Rac = (1/2in * 1ft/12in) / 0.07 Btu/hr.ft.F * A

Rac = 0.0278/A  hr.F/Btu

Flujo de calor

Q = T1-T2/ Req

Q = 250°F -80°F/ (0.0278 + 10 + 0.2976)/A  hr.F/Btu

Q = 16.46A Btu/hr

c) Acero al corcho

16.46A Btu/hr = 250°F - Tc / 0.2976/A  hr.F/Btu

Tc = 245°F

Plástico al Corcho

16.46A Btu/hr = Tc - 80°F / 0.0278/A  hr.F/Btu

Tc = 80.45 °F