Microcontroladores..

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a) la energía calorífica que se transfiere

[pic 1]

b) en qué dirección es el flujo de calor: de la ventana al ambiente

2.- Una bola de acero de 10 cm de diámetro se va a calentar usando energía solar desde 25°C hasta 75 °C en 30 minutos. Si su densidad promedio es de 8950 kg/m3 y su calor especifico o capacidad calorífica másica es de 0.395 Kj/Kg. °C, determine:

Masa=densidad x volumen (8950) (5.23598x10-4)= 4.6862Kg [pic 2]

Volumen=4/3*pi*r3 5.23598x10-4 [pic 3]

a) la cantidad total de energía calorífica transferido a la bola en Joules, considerando que el volumen de la bola es (pi/6)* diámetro^3. Q=mCe (dt) = (4.6862) (0.395) (75-25) = 92.5526 KJ

b) la razón promedio de transferencia de calor en watts considerando el tiempo de calentamiento.

P=Q/t P=92.556KJ/1800s=0.05141KW

c) el flujo de calor por metro cuadrado, W/m2, considerando que el área de la esfera es de pi*diámetro^2.

A=4*pi*r2= 0.31415926m2

P/A= 0.05141W/0.03141592m2= 1.6364W/m2

3.- determine el flujo de calor a través de una pared de ladrillo de arcilla refractario, considerando la temperatura exterior de 40 °C, temperatura interior de 24 °C, grosor de la pares de 20 cm, largo de 6 m y alto de 3 m.

La densidad del ladrillo es de 2000 kg/m3, su cp= 0.79 kj/kg.K, la conductividad térmica es de 1.3 W/kg.K.

Q=(1.3)(18)/0.2*(313-297)=1872W

4.- imagine que usted se encuentra desnudo en la playa de Cancún, determine la transferencia de calor entre su cuerpo y el ambiente.

- Conducción de calor entre la planta de sus pies y la arena, temp piel 33°C, temp arena 38 °C, k= .37 W/m°C, área de la planta del pie estime un rectángulo.

Area pie= (0.09) (0.27) =0.0243m2

Grosor=0.04m

Q= (0.37) (0.0243)/0.04*(38-33) = 1.123875W

- Convección entre la piel y el aire que se encuentra a 29 °C, para el área de la piel estímela con la ec de Dubois (1916), Acuerpo=0.202*(m^.425)*(h^.725), m masa en kg, h altura en metros, considere que su cuerpo es un cilindro vertical.

- Paso 1:

[pic 4]

Paso 2:[pic 5]

[pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

Paso 3:

[pic 9]

Paso 4:

[pic 10][pic 11]= flujo turbulentoPaso 5:

[pic 12]

Paso 6:

[pic 13]

[pic 14]

Paso 7:

[pic 15]

[pic 16]

Paso 8:

Acuerpo=0.202*(m^.425)*(h^.725)

Acuerpo = (0.202) (53Kg).425 * (1.75cm).725= 1.638216 m2

Paso 9:

Q=hA (Ts-Ta) = (2.2334W/m2K) (1.638216m2) (4K)=14.63516 W

- Radiación entre el cuerpo y el aire con las temperaturas dadas, Epiel=.95.

R= (0.95) (1.638216136m2) (5.67x10-8) (3064-3024)= 3.5297x10-7