Actividad Individual Ley De Fourier.docx

Actividades a desarrollar Actividades individuales: Cada estudiante deberá resolver los siguientes problemas y compartir sus procedimientos y respuestas en el foro colaborativo: 1. Realizar la conversión de unidades para los siguientes casos, y defina con sus palabras el concepto de las propiedades que se mencionan: a. Un fluido alimentario posee una viscosidad de 10 poises, y se desea expresar dicha variable en el sistema internacional (Pa s) y al sistema inglés (lb/ft s) Viscosidad: es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento.

Conversión al sistema internacional: 𝑔 1𝑘𝑔 100𝑐𝑚 𝑘𝑔 10 ∗ ∗ =1 = 1Pa · s 𝑐𝑚 ∗ 𝑠 1000𝑔 1𝑚 𝑚∗𝑠 En el s.ila unidad de viscosidad es Pa·s, que es equivalente a kg/(m·s). b. El calor específico de la carne de cerdo magra es 3,054 KJ/Kg°C, realizar la conversión a unidades inglesas BTU/lb °F Calor específico: es la energía necesaria para elevar un grado la temperatura de la unidad de masa. 𝑘𝐽 1𝐵𝑇𝑈 1𝑘𝑔 100°𝐶 𝐵𝑇𝑈 3,054 ∗( )∗( )∗( ) = 0,72968 𝑘𝑔 °𝐶 1,055𝑘𝐽 2,204𝑙𝑏 180°𝐹 𝑙𝑏 °𝐹 Se halla el delta de temperatura del agua (T|fusión y de ebullición en °C y en °F 100°𝐶

(180°𝐹) asumiéndola como liquido de fluido en la carne de cerdo. c. La conductividad térmica de la manzana es 0,24BTu/hr ft °F, se requiere expresar esta propiedad física en el sistema internacional de unidades a W/ m °C.

La conductividad térmica es una propiedad física que describe la capacidad de un material de transferir calor por conducción, esto es, por contacto directo y sin intercambio de materia. Es una magnitud intensiva que no depende de la cantidad de materia. La propiedad inversa es la resistividad térmica. 𝐵𝑇𝑈 1055𝐽 1ℎ 1𝑓𝑡 180°𝐹 0,24 ∗ ∗ ∗ ∗( ) = 0,415 ℎ 𝑓𝑡 °𝐹 1𝐵𝑇𝑈 3600𝑠 0,3048𝑚 100°𝐶 d. La densidad aparente del aguacate es 1060Kg/m3, expresar dicho valor en libra por pulgada cúbica (lb/in3) Densidad aparente: es la relación entre el volumen y el peso seco, incluyendo huecos y poros que contenga, aparentes o no. 𝑘𝑔 2,204𝑙𝑏 1𝑚3 1060 3 ∗ ∗ = 0,038284142𝑙𝑏/𝑖𝑛3 𝑚 1𝑘𝑔 61023,7𝑖𝑛3 e. El coeficiente de transferencia de calor superficial de una plancha de calentamiento es 30 W/m2 K se requiere cambiar a BTU/h ft °F y a Kcal/h m2 °C. W

30 m2 K ∗

BTU h

3,41214 1W

1𝑚2

∗ 10,7639𝑓𝑡 2 ∗ 0,555555°𝐹 = 5,28BTU/h ft2 °F

𝑘𝑐𝑎𝑙 0,860 W h = 25.8 𝑘𝑐𝑎𝑙 = 25.8 𝑘𝑐𝑎𝑙 30 2 ∗ m K W 𝑚2 ℎ °𝐾 𝑚2 ℎ °𝐶

2. En una habitación, se enciende un calentador eléctrico de 2 kW y se mantiene así durante 80 minutos. Calcular la cantidad de energía transmitida por el calentador a la habitación. La potencia es igual a la energía por unidad de tiempo: E = P t = 2 kW ∗ 80 min ∗ 1 h / 60 min = 2,6666 kWh

3. Una pared de ladrillo cuya conductividad térmica es de 0.15BTU/hft°F, se encuentra separando dos ambientes, uno a 120°F y otro a 58°F, si la altura de la pared es de 3ft, con una longitud de 15ft y un espesor de 3in. ¿Encontrar el flujo de energía que circula a través de la pared?

4. Con el fin de calentar una pizza desde 10°C hasta 85°C, esta se coloca sobre una placa metálica que tiene una temperatura de 130°C, si el calentamiento dura 10minutos, encontrar la conductividad térmica de la pizza, al tener una masa de 1000g, un diámetro de 50 cm, con un espesor de 2cm y un cp =3.2KJ/Kg°C