Ejercicios propuestos

1. Una pared plana de espesor 0,1 m y conductividad trmica 25 W/mC, con una generacin de calor volumtrica uniforme de 0,3 MW/m3, se asla en uno de sus lados mientras que el otro lado se expone a un fluido a 92 C. El coeficiente de transferencia de calor por conveccin entre la pared y el fluido es 500 W/m2C. Determine la temperatura mxima en la pared.

2. El exterior de un hilo de cobre (k = 379 W/mC) de 2 mm de dimetro est expuesto a un entorno convectivo con h = 5000 W/m2C y T = 100 C. Qu corriente debe pasar a travs del hilo para que la temperatura en el centro sea de 150 C? La resistividad del cobre es 1,67 cm.

3. El vidrio trasero de un automvil puede desempaarse adhiriendo una pelcula transparente muy delgada que conduzca corriente elctrica. Supngase un cristal de 4 mm de espesor (k = 1,4 W/mC) y un ambiente exterior con una temperatura de 10 C y un coeficiente de transferencia de calor de 65 W/m2C. En el interior del vehculo la temperatura ambiente es de 25 C y el coeficiente de transferencia de calor es de 10 W/m2C. Qu potencia elctrica por unidad de rea (W/m2) debe aplicarse a la pelcula para mantener la superficie interior del cristal a 15 C? Qu temperatura tendra la superficie interior del cristal si no se aplica corriente elctrica?

4. Un alambre elctrico que tiene un radio de 5 mm y una resistencia por unidad de longitud de 10-4 /m, se cubre con un aislante plstico de conductividad trmica k = 0,20 W/mC y 1 mm de espesor. El aislante se expone al aire del ambiente para el que T = 27 C y h = 10 W/m2C. Si el aislante tiene una temperatura mxima permisible de 177 C, cul es la corriente mxima posible que se puede hacer pasar por el alambre?

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