Pregunta: Los vapores sulfurados a altas temperaturas se pueden utilizar para generar vapor en calderas de vapor. En una industria específica, estos vapores (T = 1000°C) son conducidos a la caldera por tuberías de cerámica (k = 42 W/(mK), diámetro interno de 35 cm, espesor de 2 cm) que están recubiertas internamente con una capa resistente a la corrosión. material (k

Los vapores sulfurados a altas temperaturas se pueden utilizar para generar vapor en calderas de vapor. En una industria específica, estos vapores (T = 1000°C) son conducidos a la caldera por tuberías de cerámica (k = 42 W/(mK), diámetro interno de 35 cm, espesor de 2 cm) que están recubiertas internamente con una capa resistente a la corrosión. material (k = 5 W/(mK)), espesor de 10 mm). Se utiliza una capa aislante (k = 0,014 (W/mK)) en el exterior de la tubería para mantener una temperatura que permita el contacto y disminuya la pérdida de calor al ambiente (T = 28 °C). Considere la tubería como una placa plana.

a) Sabiendo que el espesor del aislador es de 5 cm y considerando que la temperatura de la superficie interna de la tubería es la misma que la del vapor y el coeficiente de convección externo al aislamiento es de 10 W/(m2.K), ¿La temperatura de la superficie exterior permite el tacto? Calcular la tasa de energía perdida al medio ambiente.

b) Dibuje el perfil de temperatura.

c) Deduzca el perfil de temperatura en la pared aislante.

d) Calcule la tasa de transferencia de calor a la mitad del espesor del aislante.