conduccion ejercicios II

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1) Dos Grandes placas de acero a 90oC y 70oC están separadas por una 
barra de acero de 0,3 m de largo y 2,5 cm de diámetro. La barra esta 
soldada en cada placa. El espacio entre las placas se rellena de aislante 
que también aísla la circunferencia de la varilla. Debido al diferencial 
de voltaje entre ambas, fluye corriente a través de la barra, y se disipa 
energía eléctrica a razón de 12 W. Calcular: 
a) La temperatura máxima en la barra y la razón de flujo de calor en 
cada extremo. 
b) Verifique los resultados comparando la razón neta del flujo de 
calor en ambos extremos con la razón total de generación de calor. 
 Dato: Conductividad del acero K acero=14,4 W/m oC. 
SUGERENCIA: Primero determine la ecuación del perfil de 
temperaturas 
 
 
 
 
2) Una tubería de acero al carbón de pared delgada (r1=10cm y r2=12 
cm) transporta vapor a una temperatura promedio de 150 oC (h=1200 
W/m2 K) el ambiente externo está a 0 oC (h= 65 W/m2 K). Se quiere 
aislar la tubería para lo cual se dispone de un material aislante A 
(poliuretano) con una conductividad de 0,036 W/m K; el aislante 
consiste en rollos de material flexible que puede conseguirse en varios 
espesores: 1; 2; 3 y7,5 cm. 
a) Seleccione el espesor de aislante y explique qué criterios o 
criterios uso para su elección. Calcule en que porcentaje se 
reduce el flujo de calor por la colocación del aislante. La 
resistencia de contacto entre la superficie del tubo y el aislante 
es de 7,5*10-3 K m2/W. 
b) Si el costo volumétrico del aislante es 60000 Bs/m3 y su jefe le 
dice que dispone en el presupuesto de 4000 Bs por metro de 
longitud de tubería ,¿mantiene la elección hecha en el inciso A?. 
En caso contrario sugiera otro espesor