Ejercicio

EJERCICIO Considere una placa cuadrada delgada de 0.6 m x 0.6 m en un cuarto a 30°C. Uno de sus lados se mantiene a una temperatura de 90°C, en tanto que el otro lado está aislado, como se muestra en la figura . Determine la razón de la transferencia de calor desde la placa por convección natural si esta se encuentra de forma vertical.

•   Suposiciones: • El aire es un gas ideal. • La presión atmosférica es de 1 atm. DATOS Dimensión de la placa Temperatura superficial Temperatura del flujo Presión

Solución Primero debemos obtener las propiedades del aire a la temperatura promedio:

Entonces a una temperatura de 60°C y a 1atm se obtiene las siguientes propiedades:

Propiedades Tabla A-15 Conductividad térmica Viscosidad cinemática Numero de Prandtl  Ahora calculamos el numero de Rayleigh : Donde:

• Entonces se puede determinar el número de Nusselt de la convección natural a partir de la siguiente ecuación:

  Reemplazamos datos y se obtiene:

•   • Ahora calculamos el coeficiente de convección:

• Por ultimo se determina la razón de la transferencia de calor por convección natural