Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
College aantekeningen

Fundamentals of Heat and Mass Transfer 5th Edition Solutions Manual

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
2132
Geüpload op
17-03-2024
Geschreven in
2023/2024

Solution Manual for Fundamentals of Heat and Mass Transfer 5th Edition by Frank P Incropera and David P DeWitt.

Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

, PROBLEM 1.1

KNOWN: Heat rate, q, through one-dimensional wall of area A, thickness L, thermal
conductivity k and inner temperature, T1.

FIND: The outer temperature of the wall, T2.

SCHEMATIC:




ASSUMPTIONS: (1) One-dimensional conduction in the x-direction, (2) Steady-state conditions,
(3) Constant properties.

ANALYSIS: The rate equation for conduction through the wall is given by Fourier’s law,

dT T −T
q cond = q x = q ′′x ⋅ A = -k ⋅ A = kA 1 2 .
dx L

Solving for T2 gives

q cond L
T2 = T1 − .
kA

Substituting numerical values, find

3000W × 0.025m
T2 = 415$ C -
0.2W / m ⋅ K × 10m2

T2 = 415$ C - 37.5$ C


T2 = 378$ C. <
COMMENTS: Note direction of heat flow and fact that T2 must be less than T1.

, PROBLEM 1.2
KNOWN: Inner surface temperature and thermal conductivity of a concrete wall.
FIND: Heat loss by conduction through the wall as a function of ambient air temperatures ranging from
-15 to 38°C.
SCHEMATIC:




ASSUMPTIONS: (1) One-dimensional conduction in the x-direction, (2) Steady-state conditions, (3)
Constant properties, (4) Outside wall temperature is that of the ambient air.
ANALYSIS: From Fourier’s law, it is evident that the gradient, dT dx = − q′′x k , is a constant, and
hence the temperature distribution is linear, if q′′x and k are each constant. The heat flux must be
constant under one-dimensional, steady-state conditions; and k is approximately constant if it depends
only weakly on temperature. The heat flux and heat rate when the outside wall temperature is T2 = -15°C
are

q′′x = − k
dT
=k
T1 − T2
= 1W m ⋅ K
25$ C − −15$ C
= 133.3W m 2 .
( ) (1)
dx L 0.30 m

q x = q′′x × A = 133.3 W m 2 × 20 m 2 = 2667 W . (2) <
Combining Eqs. (1) and (2), the heat rate qx can be determined for the range of ambient temperature, -15
≤ T2 ≤ 38°C, with different wall thermal conductivities, k.

3500


2500
Heat loss, qx (W)




1500


500


-500


-1500
-20 -10 0 10 20 30 40

Ambient air temperature, T2 (C)

Wall thermal conductivity, k = 1.25 W/m.K
k = 1 W/m.K, concrete wall
k = 0.75 W/m.K


For the concrete wall, k = 1 W/m⋅K, the heat loss varies linearily from +2667 W to -867 W and is zero
when the inside and ambient temperatures are the same. The magnitude of the heat rate increases with
increasing thermal conductivity.
COMMENTS: Without steady-state conditions and constant k, the temperature distribution in a plane
wall would not be linear.

, PROBLEM 1.3
KNOWN: Dimensions, thermal conductivity and surface temperatures of a concrete slab. Efficiency
of gas furnace and cost of natural gas.
FIND: Daily cost of heat loss.
SCHEMATIC:




ASSUMPTIONS: (1) Steady state, (2) One-dimensional conduction, (3) Constant properties.
ANALYSIS: The rate of heat loss by conduction through the slab is

T −T 7°C
q = k ( LW ) 1 2 = 1.4 W / m ⋅ K (11m × 8 m ) = 4312 W <
t 0.20 m

The daily cost of natural gas that must be combusted to compensate for the heat loss is

q Cg 4312 W × $0.01/ MJ
Cd = ( ∆t ) = ( 24 h / d × 3600s / h ) = $4.14 / d <
ηf 0.9 ×106 J / MJ
COMMENTS: The loss could be reduced by installing a floor covering with a layer of insulation
between it and the concrete.

Gekoppeld boek

Geschreven voor

Instelling
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
17 maart 2024
Aantal pagina's
2132
Geschreven in
2023/2024
Type
College aantekeningen
Docent(en)
Wilson san martin
Bevat
Alle colleges

Onderwerpen

$10.49
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
SolutionsWizard Universidad de San Andres
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
563
Lid sinds
7 jaar
Aantal volgers
142
Documenten
50
Laatst verkocht
3 dagen geleden
The #1 Shop for Solutions Manual

Book Solutions Manuals, summaries for the IGCSEs, IB and general Finance / Business notes. I’m not responsible for whatever you might use my documents for, this is intended only for educational purposes.

4.1

87 beoordelingen

5
50
4
18
3
7
2
2
1
10

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Bezig met je bronvermelding?

Maak nauwkeurige citaten in APA, MLA en Harvard met onze gratis bronnengenerator.

Bezig met je bronvermelding?

Veelgestelde vragen