Question

Un recipiente con base de hierro de 8,2 mm de espesor y área de 0,130 m2 descansa en una estufa caliente. El agua dentro del recipiente está a 100°C y se evaporan 0,420 kg cada 3.5 min. Calcule la temperatura de la superficie inferior del recipiente que está en contacto con la estufa.k Un recipiente con base de hierro de 8,2 mm de espesor y área de 0,130 m2 descansa en una estufa caliente. El agua dentro del recipiente está a 100°C y se evaporan 0,420 kg cada 3.5 min. Calcule la temperatura de la superficie inferior del recipiente que está en contacto con la estufa.k_Fe=79.5 W⁄(m °C)_Fe=79.5 W⁄(m °C)

Answer 1

Se calcula que la temperatura de la superficie exterior del recipiente de hierro que contiene agua a 100 °C es 103,6 °C.

Explicación:

Datos:

Recipiente con base de hierro

espesor:  8,2 mm

área:  0,130 m²

Agua dentro del recipiente: 100 °C

Evaporación del agua:  0,420 kg cada 3,5 min

KFe = 79,5 W/ m °C

Ti = 100 °C

Te = ?

Q = m × Le

m = masa = 0,420 kg

Le = calor de vaporización de agua = 2260 × 10³ J/kg

Q = 0,420 kg × 2260 × 10³ J / kg = 949200 J

H = Q / t = 949200 J / 3,5 min = 271200 J/min

H = KFe × A × ( ΔT / L )

H = 79,5 W / m .°C × 0,13 m² × ( ( Te - 100 °C) / 8,2 × 10⁻³ m )

271200 J/min = 79,5 W / m .°C × 0,13 m² × ( ( Te - 100 °C) / 8,2 × 10⁻³ m )

Despejando Te y calculando, tenemos:

Te = 103,6 °C