Una varilla cilíndrica de 1 cm de diámetro está rodeada de un baño térmico a 130 °C. El material de la varilla, de k=0,5
W.m1.K1, está sufriendo un proceso reactivo que libera 10 W/cm3. Determinar el perfil de temperatura.
Datos:
> |
read`../therm_eq.m`:read`../therm_const.m`:read`../therm_proc.m`:with(therm_proc):assume(x>0): |
> |
dat:=[R=0.005*m_,T[1]=(130+273)*K_,k=0.5*W_/(m_*K_),phi=10^7*W_/m_^3]; |
a) Determinar el perfil de temperatura.
O se aplican directamente las fórmulas del caso, o se deducen (como aquí):
> |
eq11_6_20;dsol1:=expand(dsolve({%,D(T)(0)=0,T(R)=T1},T(r)));eq11_9_1;eq11_9_2;T[0]:=subs(r=0,dat,rhs(eq11_9_1));'T[0]'=TKC(%);evalf(subs(dat,eq11_9_2)); |
i.e., en un ambiente a 130 ºC el centro alcanza 254 ºC. Puede comprobarse que se generan (y han de salir) 785 W/m2 por unidad de longitud de varilla.
> |
plot([[r,subs(dat,SI0,rhs(eq11_9_1)),r=0..0.005],[r,subs(dat,SI0,T[1]),r=0.005..0.01]],T=00..600,view=[0..0.01,00..600],color=black); |