Pregunta: Problema 5: Agua caliente a una temperatura promedio de 90°C fluye a través de una tubería de hierro fundido de 15 m de longitud (k = 52 W/m.°C) cuyos diámetros interior y exterior son 4 cm y 4,6 cm, respectivamente. La superficie exterior de la tubería está expuesta al aire frío a 10°C, con un coeficiente de transferencia de calor de 15 W/m2 ·°C. El

Problema 5: Agua caliente a una temperatura promedio de 90°C fluye a través de una tubería de hierro fundido de 15 m de longitud (k = 52 W/m.°C) cuyos diámetros interior y exterior son 4 cm y 4,6 cm, respectivamente. La superficie exterior de la tubería está expuesta al aire frío a 10°C, con un coeficiente de transferencia de calor de 15 W/m2 ·°C. El coeficiente de transferencia de calor en la superficie interior de la tubería es de 120 W/m2 ·°C. Determine la tasa de pérdida de calor del agua caliente.

(a) Dibuje la red de resistencia térmica para este problema.

(b) Suponga que la temperatura de la superficie exterior de la tubería es de 77 °C, calcule la resistencia del fluido interno Ri, la resistencia de la tubería Rp, la resistencia del fluido externo Ro (ignore cualquier transferencia de calor por radiación) y la resistencia total Req., y

(c) Determine la tasa total de tasa de transferencia de calor.

Problema 6: Fluye vapor a 320°C en una tubería de acero inoxidable (k1 = 15 W/m·°C) cuyos diámetros interior y exterior son 5 cm y 5,5 cm, respectivamente. La tubería se cubre con aislamiento de lana de vidrio de 3 cm de espesor (k2 = 0,038 W/m·°C). El calor se pierde hacia los alrededores a 5°C por convección, con un coeficiente de transferencia de calor por convección de h2 = 15 W/m2 ·°C. El coeficiente de transferencia de calor por convección dentro de la tubería será h1 = 80 W/m2 ·°C.

(a) Dibuje la red de resistencias térmicas para la transferencia de calor desde el interior del fluido caliente hacia los alrededores.

(b) Determine la tasa de pérdida de calor del vapor por unidad de longitud de la tubería

(c) Determine la caída de temperatura a través de la carcasa de la tubería y el aislamiento.