Pregunta: Problema #1 : Una bola de acero que tiene un radio de 1,0 pulgada está a una temperatura uniforme de 700 K. De repente se sumerge en un gran depósito de líquido, que está a una temperatura constante de 394,3 K. Dado que el coeficiente de transferencia de calor por convección es h = 11,36 W/m 2K , a) calcule la temperatura de la pelota después de 1.0 hora, y

Problema #1 :

Una bola de acero que tiene un radio de 1,0 pulgada está a una temperatura uniforme de 700 K. De repente se sumerge en un gran depósito de líquido, que está a una temperatura constante de 394,3 K. Dado que el coeficiente de transferencia de calor por convección es h = 11,36 W/m ^2K ,

a) calcule la temperatura de la pelota después de 1.0 hora, y

b) la cantidad total de calor (J) transferido en 1,0 hora.

Las propiedades físicas promedio del acero son k = 43,3 W/m K, r = 7849 kg/m ³ y C _P = 0,4606 kJ/kg K.

Problema #2 :

La profundidad del suelo de la Tierra a la que penetran las temperaturas bajo cero suele ser importante en la agricultura y la construcción. Durante cierto día de otoño, la temperatura en la Tierra es constante en 15.6 ^o C a una profundidad de varios metros. Una ola de frío reduce repentinamente la temperatura del aire de 15,6 ^o C a -17,8 ^o C. El coeficiente de convección sobre el suelo es de 11,36 W/m ² K. Las propiedades del suelo son a = 4,65 x 10 ^-7 m ² /s y k = 0.865 W/m·K. Desprecie cualquier efecto de calor latente.

a) ¿Cuál es la temperatura de la superficie después de 5.0 horas?

b) ¿Hasta qué profundidad en el suelo penetrará la temperatura de congelación de 0 oC en 5,0 horas?