Conducción de calor en estado estacionario en paredes planas
Considere
una pared plana, con transferencia de calor como estacionario y unidimensional.
Las temperaturas superior e inferior, así como los extremos derecho e
izquierdo, son semejantes, por lo tanto la transferencia de calor significativa
será en la dirección de la superficie interior hasta el exterior. No se tiene generación de calor y conductividad
térmica constante por lo tanto el balance quedara:
Cuando la operación es estacionaria. Por
lo tanto, la razón de la transferencia de calor hacia la pared debe ser igual a
la razón de la transferencia hacia afuera de ella. En otras palabras, la razón de
transferencia de calor debe ser constante.
Aplicando la ley de Fourier:
La razón de la conducción de calor a través de una pared plana es proporcional a la conductividad térmica promedio, al área de la pared y a la diferencia de temperatura, pero es inversamente proporcional al espesor de la pared.
Responda
1. Considere la conducción de calor a través de
una pared de espesor L y área A ¿En qué condiciones la distribución de temperatura en la pared será
recta?
La
distribución de temperatura se mantendrá recta siempre y cuando permanezca
constante.
2.Considere la conducción de calor a través
de una pared plana. ¿Cambia el contenido de energía de la pared durante la conducción
de calor en estado estacionario? ¿Cómo cambia durante la conducción transitoria?
Explique.
No
cambia el contenido de energía, en estado estacionario las temperaturas son
constantes. No hay generación de calor las propiedades no van a cambiar con el
tiempo.
En
la conducción transitoria las propiedades cambian durante el tiempo. Por lo
tanto
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