Pregunta: Los rodamientos de bolas de acero inoxidable (AISI 304, ρ=7900 kg m 3 , C p = 477 J/kgK, k = 14,9 W/mK, α = 3,95x10 -6 m 2 /s), que se han calentado a 850 o C, se enfrían en un baño de aceite que se mantiene a 40 o C. El diámetro de la bola es de 20 mm y el coeficiente de convección en el baño de aceite es de 1000 W/m 2 K. a) ¿Cuánto tiempo deben

Los rodamientos de bolas de acero inoxidable (AISI 304, ρ=7900 kg m 3 , C _p = 477 J/kgK, k = 14,9 W/mK, α = 3,95x10 ^-6 m ² /s), que se han calentado a 850 ^o C, se enfrían en un baño de aceite que se mantiene a 40 ^o C. El diámetro de la bola es de 20 mm y el coeficiente de convección en el baño de aceite es de 1000 W/m ² K.

a) ¿Cuánto tiempo deben mantenerse las bolas en el baño de aceite hasta que alcancen una temperatura superficial de 100 ^o C?

b) ¿Cuál es la temperatura central correspondiente?

c) ¿Cuál es la cantidad de energía transferida desde una sola bola, Q? Si se enfrían 5000 bolas por hora, ¿cuál es la tasa de transferencia de calor al baño de aceite, q?

d) Si las bolas tuvieran la mitad del tamaño (D=10 mm), ¿cuál es el tiempo necesario para alcanzar una temperatura superficial de 100 ^° C? ¿Será diferente a la que encontraste en la parte (a)?