Pregunta: Considere una bebida enlatada de aluminio fría que inicialmente se encuentra a una temperatura uniforme de 3°C. La lata mide 12,5 cm de alto y 6 cm de diámetro. El coeficiente combinado de transferencia de calor por convección/radiación entre la lata y el aire circundante a 25°C es 10 W/m2·°C. En un esfuerzo por ralentizar el calentamiento de la bebida fría,

Considere una bebida enlatada de aluminio fría que inicialmente se encuentra a una temperatura uniforme de 3°C. La lata mide 12,5 cm de alto y 6 cm de diámetro. El coeficiente combinado de transferencia de calor por convección/radiación entre la lata y el aire circundante a 25°C es 10 W/m2·°C. En un esfuerzo por ralentizar el calentamiento de la bebida fría, una persona coloca la lata en un aislante de caucho cilíndrico de 1 cm de espesor que encaja perfectamente (k = 0,13 W/m·°C). ¿Cuánto tiempo tardará aproximadamente en subir la temperatura de la bebida de 3°C a 10°C?

Supuestos clave:

1 - Supongamos que la parte superior de la lata no está cubierta

2 - Para la bebida se pueden utilizar las propiedades del agua a temperatura ambiente, ρ = 1000 kg/m3 y Cp = 4180 J/kg.°C.

3 - Se trata de una conducción de calor transitoria y la tasa de transferencia de calor disminuirá a medida que la bebida se calienta y la diferencia de temperatura entre la bebida y el entorno disminuye. Sin embargo, puedes resolver este problema aproximadamente suponiendo una temperatura promedio constante de (3+10)/2 = 6,5°C para la bebida durante el proceso.

a. unos 32 minutos

b. Aproximadamente 43 minutos

C. Aproximadamente 56 minutos

d Aproximadamente 22 minutos