Una barra de acero ( k = 50W/mº C ) de 1,5mm de diámetro y 10 cm de largo se encuentra
inicialmente a una temperatura uniforme de 200ºC. A un tiempo cero, se le sumerge de
repente en un fluido a una temperatura de T = 20 º C y el coeficiente de transferencia de
calor medio resultante es de h = 30 W / m^2 C, mientras que uno de sus extremos se
mantiene a 200 º C. Determine la distribución de temperatura en la barra después de 1
minuto.
Las propiedades de acero son densidad = 7800 kg / m^3 Cp=0,47KJ/kgºC
Nota : Resolver el problema mediante el método de diferencias finitas. Tome únicamente
cuatro nodos ∆ x = 25 mm y ∆ t = 10s.
Se trata de un caso de trasmisión de calor unidimensional en estado variable sujeto a un cambio
súbito en la condición superficial convectiva. Se consideran constantes las propiedades.
Se realiza un balance para los distintos nodos dado que el sistema consta de 3 nodos interiores
y uno convectivo.