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ANLISIS DE SISTEMAS CONCENTRADOS

Donde,

= Temperatura en funcin del tiempo de un cuerpo concentrado.= Temperatura del medio ambiente o exterior.

= Temperatura del cuerpo concentrado inicialmente.

b = Cantidad positiva (s-1). Su recproco es una unidad de tiempo y se le

llama constante de tiempo.

t = Tiempo (s).

Para la cual,

= Coeficiente de transferencia de calor por conveccin del medio. = rea superficial del cuerpo concentrado. = Densidad del cuerpo concentrado. = Volumen del cuerpo concentrado. = Calor especfico del cuerpo concentrado.

RAZN DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIN

CANTIDAD TOTAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIN

MXIMA TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIN POSIBLE

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CRITERIOS PARA EL ANLISIS DE SISTEMAS CONCENTRADOS

1. Longitud caracterstica

2. Nmero de Biot

Para cilindros y esferas, sustituir por 3. Es aplicable un anlisis de sistemas concentrados

si Bi < 0.1

CONDUCCIN DE CALOR EN RGIMEN TRANSITORIO

Considerar primero que:

Para la cual,

Fo = = Nmero de Fourier. Tiempo adimensional = Difusividad trmica (m/s). [ ]L = Dimensin del cuerpo (m). Puede ser L o ro.

EN PAREDES PLANAS GRANDES

(

)

EN CILINDROS LARGOS

( ) EN ESFERAS CON EFECTOS ESPACIALES

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POR OTRA PARTE,

CENTRO DE LA PARED PLANA (x=0)

CENTRO DEL CILINDRO (r=0)

CENTRO DE LA ESFERA (r=0)

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIN

EN UNA PARED PLANA( )

EN UN CILINDRO( )

EN UNA ESFERA( )

MXIMA TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIN POSIBLE

NOTA: Tener en cuenta que J() es una funcin que depende de variables.

En algunos casos J(n) es funcin de n, donde n es cualquiera variable, porrecomendacin se toma que J est en funcin de .

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TABLA DE VALORES