Problemas - Clase
Enviado por MALENAXDDD • 28 de Septiembre de 2022 • Prácticas o problemas • 401 Palabras (2 Páginas) • 63 Visitas
PROBLEMA 1
Un polímero solido se saturó con una solución salina de tal manera que la concentración inicial de la sal es constante e igual a 0.2 kgmol.m-3. El sólido tiene la forma de un cilindro, con un diámetro de 1 cm y 1.2 cm de longitud. En el tiempo 0, todas las superficies del cilindro fueron lavadas con agua pura de velocidad suficiente que el coeficiente de transferencia de masa se puede asumir como infinito. El coeficiente de difusión de la sal en el polímero es igual a
2 x 10-10 m2.s-1. Determine la concentración de la sal en el centro del cilindro después de 10 horas.
SOLUCIÓN
Las condiciones son:
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
Considere las condiciones en la línea central del sólido
[pic 6]
Desde la figura 13-14, se determina el valor de para un cilindro largo[pic 7]
[pic 8]
Después, es necesario estimar para la dirección de forma de placa
[pic 9]
Desde la figura 13-11, se determina [pic 10]
[pic 11]
La combinación es
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
PROBLEMA 2
Un polímero sólido se saturó con una solución salina de tal manera que la concentración inicial de la sal es constante y tiene un valor de . El sólido tiene la forma de una esfera con un diámetro de 1 cm. En el tiempo 0, la superficie de la esfera se lavó con agua pura de velocidad suficiente que el coeficiente de transferencia de masa se asume como infinito. El coeficiente de difusión de la sal en el polímero es igual a . Encuentre la concentración de la sal en el centro de la esfera después de 10 horas.[pic 15][pic 16]
SOLUCIÓN
Las condiciones son:
[pic 17]
[pic 18]
[pic 19]
[pic 20]
[pic 21]
Consideremos las condiciones en el punto central
[pic 22]
Desde la figura 13-16, se calcula el valor de [pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
PROBLEMA 3
Un trozo de carne servido por un restaurante de comida rápida tiene una forma esférica, con un diámetro de 2 cm. La carne no cocida se guarda en una refrigeradora a 275 K.
Luego se deja caer en una tina de aceite de cocina a 400 K. Calcule el tiempo para que el centro del trozo de carne alcance una temperatura de 350 K si el coeficiente de transferencia de calor es 120 W. m-2. K-1. Las propiedades del trozo de carne son:
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