3-170 Los tubos de concreto recién formados suelen curarse en principio durante la noche por medio de vapor de agua en un horno que se mantiene a una temperatura de 45°C, antes de de�jarlos curándose en el exterior durante varios días. El calor y la humedad para el horno son proporcionados por el vapor de agua que fluye en un tubo cuyo diámetro exterior es de 12 cm. Du�rante una inspección en la planta, se observó que el tubo pasa por una sección de 8 m que está por completo expuesta al aire ambiente antes de llegar al horno. Las mediciones de tempera�tura indican que la temperatura promedio de la superficie exte�rior del tubo de vapor es de 90°C, cuando la temperatura ambiente es de 8°C. Se estima que el coeficiente combinado de transferencia de calor por convección y radiación en la superfi�cie exterior del tubo es de 35 W/m2 · °C. Determine la cantidad de calor perdido por el vapor durante un proceso de curado de 10 h esa noche.
El vapor es suministrado por un generador en el que se quema gas que tiene una eficiencia de 85% y la planta paga 1.20 dólar/therm de gas natural (1 therm= � 105 500 kJ). Si el tubo se aísla y, como resultado, se ahorra 90% de la pérdida de calor, determine la cantidad de dinero que esta instalación ahorrará en un año como resultado del aislamiento de los tubos de vapor. Suponga que los tubos de concreto se curan 110 noches al año. Enuncie sus suposiciones