Pregunta: La temperatura de ebullición del nitrógeno a presión atmosférica al nivel del mar (1 atm) es -196°C. Por lo tanto, el nitrógeno se usa comúnmente en estudios científicos a baja temperatura, ya que la temperatura del nitrógeno líquido en un tanque abierto a la atmósfera permanecerá constante a -196 °C hasta que se agote el nitrógeno líquido en el tanque.

La temperatura de ebullición del nitrógeno a presión atmosférica al nivel del mar (1 atm) es -196°C. Por lo tanto, el nitrógeno se usa comúnmente en estudios científicos a baja temperatura, ya que la temperatura del nitrógeno líquido en un tanque abierto a la atmósfera permanecerá constante a -196 °C hasta que se agote el nitrógeno líquido en el tanque. Cualquier transferencia de calor al tanque dará como resultado la evaporación de algo de nitrógeno líquido, que tiene un calor de vaporización de 198 kJ/kg y una densidad de 810 kg/m3 a 1 atm. Considere un tanque esférico de 4.4 m de diámetro inicialmente lleno con nitrógeno líquido a 1 atm y 196°C. El tanque está expuesto a 23°C de aire ambiente con un coeficiente de transferencia de calor de 25 W/m2 · °C. Se observa que la temperatura del tanque esférico de cubierta delgada es casi la misma que la temperatura del nitrógeno en el interior. Sin tener en cuenta cualquier intercambio de calor por radiación, determine la tasa de evaporación del nitrógeno líquido en el tanque como resultado de la transferencia de calor del aire ambiente en kg/seg.