Pregunta: En un proceso industrial, un tanque que contiene 200 litros de agua a 372 K a una presión constante se utiliza como un dispositivo de almacenamiento de energía térmica. El dispositivo se utiliza para calentar un espacio residencial que se mantiene a 293 K. Hay un cambio insignificante en el volumen del agua. El agua se agita durante este proceso para

1. En un proceso industrial, un tanque que contiene 200 litros de agua a 372 K a una presión constante se utiliza como un dispositivo de almacenamiento de energía térmica. El dispositivo se utiliza para calentar un espacio residencial que se mantiene a 293 K. Hay un cambio insignificante en el volumen del agua. El agua se agita durante este proceso para mantener una temperatura distribuida uniformemente. El proceso de agitación agrega 0,25 kW de potencia al sistema de agua. Durante el proceso, el coeficiente de transferencia de calor por convección entre el agua y el espacio es de 12,0 W/(m ² K) y el área de superficie es igual a 5,0 m ² . El espacio residencial permanece a una temperatura constante de 293 K y la unidad de almacenamiento térmico se utiliza hasta que su temperatura alcanza los 300 K. Mientras el tanque está aislado, hay una pérdida de calor hacia los alrededores a través de un coeficiente de transferencia de calor de 2,0 W/(m ² K) y un área de 4,5 m ² . Desprecie la transferencia de calor por radiación térmica. La pérdida de calor del espacio residencial no es constante y es igual a la proporcionada por el tanque.

1. ¿Durante cuánto tiempo la unidad de almacenamiento de energía térmica proporcionará energía al sistema?
2. Grafique la transferencia de calor del tanque en función del tiempo.

c) Calcule el flujo de calor total en julios que se agregaron al espacio residencial desde

El dispositivo de almacenamiento de energía térmica.

d) Determine la tasa de transferencia de calor en función del tiempo y la energía total agregada.

a la habitación si el tanque se eleva inicialmente a una temperatura de 372 K y no se utiliza

durante 5 horas para calefacción de espacios residenciales. (¿Qué implica este cálculo sobre

almacenamiento de energía térmica)