Pregunta: La generación de calor interno uniforme en q˙⁢ = 2,75 × 10 7 W/m 3 se produce en una barra de combustible cilíndrica de un reactor nuclear de 40 mm de diámetro y, en condiciones de estado estacionario, la distribución de temperatura es de la forma T(r)= a+br2, donde T está en grados Celsius y r en metros, mientras que a= 800 °C yb= -4.167 × 10 5 °C/m 2 . Las

La generación de calor interno uniforme en q˙⁢ = 2,75 × 10 ⁷ W/m ³ se produce en una barra de combustible cilíndrica de un reactor nuclear de 40 mm de diámetro y, en condiciones de estado estacionario, la distribución de temperatura es de la forma T(r)= a+br2, donde T está en grados Celsius y r en metros, mientras que a= 800 °C yb= -4.167 × 10 ⁵ °C/m ² . Las propiedades de la barra de combustible son k= 30 W/m·K, ρ= 1100 kg/m ³ y cp= 800 J/kg·K.

Encuentre el gradiente de temperatura de estado estacionario, d⁢T/d⁢r, en la superficie exterior de la barra, en °C/m.

¿Cuál es la tasa de transferencia de calor en estado estacionario en la superficie exterior, en W/m?

Inmediatamente después del aumento repentino en el nivel de potencia del reactor (en t = 0 s), ¿cuál es la temperatura en la línea central?

Inmediatamente después del aumento repentino en el nivel de potencia del reactor (en t= 0 s), ¿cuál es la tasa de cambio de temperatura en el tiempo, d⁢T/d⁢t, en la línea central, en °C/s?