Problema 2-138
Enunciado
Se deja una plancha de sobre la tabla de planchar con su base expuesta al aire ambiente que está
a . La placa base de la plancha tiene un espesor de , un área de la base de y
conductividad térmica de . La superficie interior de la placa base está sujeta a un flujo uniforme
de calor generado por los calentadores de resistencia del interior. La superficie exterior de dicha placa,
cuya emisividad es , pierde calor por convección hacia el aire ambiente con un coeficiente promedio
de transferencia de calor de , así como por radiación hacia las superficies circundantes
que están a una temperatura promedio . Descartando cualquier pérdida de calor a través de
la parte superior de la plancha, a) exprese la ecuación diferencial y las condiciones de frontera para la
conducción unidimensional de calor en estado estacionario a través de la placa, b) obtenga una relación para la
temperatura de la superficie exterior de ésta, resolviendo la ecuación diferencial, y c) evalúe la temperatura de
la superficie exterior.
Esquema
Supuestos
1. La conduccion del calor es estacionaria y unidimencional.
2. La conductividad termica es constante.
3. No hay generacion de calor.
4. La pérdida de calor a través de la parte superior de la plancha es despreciable.
Propiedades
•la conductividad térmica y la emisividad se dan para ser y
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