Calentar un yunque de 100kg en un horno a 400 °C ¿Cuánto tiempo demoraría?
Supongamos tener un horno a 400°C constantes y dentro introduzco un yunque de 100kg. ¿Cuánto tiempo demoraría el yunque en alcanzar los 400 grados? ¿Qué fórmula puedo utilizar para calcular ese tiempo? ¿Cuál seria más rápido un horno a gas o uno de carbon mineral?
El yunque tiene una masa de 100 Kg. Supuesto de hierro. Su calor especifico ( capacidad calorífica ) seria de :470 J /Kg.QUE ( según tablas). Supones el yunque a To= 20° C = 293 K.
La cantidad de calor que debe cederse para llevar toda la masa a 400 K ... la hallas de:
Calor a entregar= 470 J/Kg.K x 100 Kg x (673 - 293) K = 1.79 x 10^7 Joules....= 5 Kw.h
El calor deberá ser entregado por el combustible a un régimen determinado.(Que no conoces).
Supuesto Gas Natural su poder calorifico = 13 Kw.h / Kg. ...........Tenes:
1Kg gas / 13 Kw.hora = X / 5 Kw.hora ...................X= 0.385 Kg. gas
. Pero el tiempo que necesitas para quemarlos dependerá del gasto del gas o sea la cantidad de gas que fluya por unidad de tiempo al quemador del horno. Y esto no lo estas dando.
Todo este precalculo se basaría en condiciones teóricas de mejor rendimiento de toda la instalación. Se trata de un proceso isotérmico.
Idéntico criterio te valdría para analizar con el carbon mineral ( coke).
Evidentemente te calentara más rápidamente la masa de hierro el combustible de mayor poder calorífico, a igualdad de gasto / hora.
Al leerlo la duda que me queda es si es una tarea escolar, o si es un problema real. Si fuese real, logico, habria que tener en cuenta muchas otras cosas, como la perdida calorica del horno y la temperatura real de ingreso del hierro - Boris Berkov