Pregunta: Considere una gran placa de uranio de espesor L= 9 cm, conductividad térmica k= 28 W/m·K y difusividad térmica α=12.5* 10 -6 m 2 /s que está inicialmente a una temperatura uniforme de 100°C. El calor se genera uniformemente en la placa a una tasa constante de e = 10 6 W/ m 3 . En el tiempo t= 0, el lado izquierdo de la placa está aislado mientras que el otro

Considere una gran placa de uranio de espesor L= 9 cm, conductividad térmica k= 28 W/m·K y difusividad térmica α=12.5* 10 -6 m 2 /s que está inicialmente a una temperatura uniforme de 100°C. El calor se genera uniformemente en la placa a una tasa constante de e = 10 6 W/ m 3 . En el tiempo t= 0, el lado izquierdo de la placa está aislado mientras que el otro lado está sujeto a convección con un ambiente a T ∞ = 20 °C con un coeficiente de transferencia de calor de h = 35 W/ m 2 .K . Usando el enfoque implícito de diferencias finitas con un espaciado nodal uniforme de ∆x=1.5 cm, determine

Cálculo a mano

(a) la distribución de temperatura en la placa después de 5 min

(b) cuánto tiempo tomará para que se alcancen condiciones estables en la placa.