Ejemplo n° 10 de fuentes de energía

Ejemplo nº 10

¿Qué cantidad de calor se perderá de un recipiente que contiene 500 cm³ de agua a 70 °C durante 45 min? Si la temperatura ambiente es de 18 °C y el recipiente esta recubierto de poliestireno expandido de 9,52 mm de espesor. λ = 0,03 kcal/h·m·°C

Desarrollo

Datos:

d = 7,6 cm = 0,076 m

h = 19,5 cm = 0,195 m

e = 9,52 mm = 0,00952 m

tᵢ = 70 °C

tₑ = 18 °C

V = 500 cm³

T = 45 min

λ = 0,03 kcal/h·m·°C

Fórmulas:

Superficie exterior:

Cálculo de la superficie del cilindro

s = A

Fórmula del flujo lineal de calor

Q = m·cₑ·(tf - tᵢ)

Esquema:

Cálculo de la pérdida de calor de un recipiente

Cálculo de la pérdida de calor de un recipiente

Solución

Cálculo de la superficie del cilindro

s = A

Cálculo de la superficie del cilindro

s = 556,03 cm²

s = 0,055603 m²

Δt = tf - tᵢ

Δt = 70 °C - 18 °C

Δt = 52 °C

Fórmula del flujo lineal de calor

Reemplazamos por los valores y resolvemos:

Cálculo del flujo de calor

H = 9,11 kcal/h

H* = 9,11 kcal/h·0,75 h

Resultado, la cantidad de calor que se perderá del recipiente es:

H* = 6,83 kcal

Hallar la temperatura final a los 45 minutos.

Cálculo de la temperatura

* es negativa debido a que pierde calor.

Cálculo de la temperatura inicial

Reemplazamos por los datos y resolvemos:

Cálculo de la temperatura inicial

Resultado, la temperatura final del agua luego de 45 minutos es:

tᵢ = 56,33 °C

‹‹ Regresar al apunte: AP03

Ejemplo, cómo calcular la cantidad de calor

Éste sitio web usa cookies, si permanece aquí acepta su uso.
Puede leer más sobre el uso de cookies en nuestra política de privacidad.