PROBLEMARIO UNIDAD 2 IM 601

ASIGNATURA:
ALUMNO:
GRUPO:
TRANSFERENCIA DE CALOR
IM 601
PARCIAL No.
2
TIPO
ORDINARIO
RESUELVA DE MANERA CORRECTA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS.
SE SUGIERE QUE PARA LA SOLUCION DE LOS PROBLEMAS SE RESUELVAN DE ACUERDO A LA LISTA DE COTEJO PARA
PROBLEMAS COMPLEJOS
ANEXAR LISTA DE COTEJO PARA PROBLEMARIO.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Considere la conducción de calor a través de una pared plana. ¿cambia el contenido de energía de la pared durante la
conducción de calor en estado estacionario? ¿Cómo cambia durante conducción transitoria?. Explique .
Considere la conducción de calor a través de una pared de espesor L y area A. ¿en que condiciones la distribución de
temperatura en la pared será una recta?
¿Cómo se define el coeficiente combinado de transferencia de calor? ¿Qué conveniencia ofrece en los cálculos de
transferencia de calor?
¿Por qué la resistencias a la convección y a la radiación en una superficie están en paralelo en lugar de en serie?
Considere una superficie de area A en la cual los coeficientes de transferencia de calor por convección y por radiación
son hconv y hrad . Explique como determinaría a) el coeficiente único equivalente de transferencia de calor y b) la
resistencia térmica equivalente. Suponga que el medio y las superficies circundantes están a la misma temperatura.
Alguien comenta que un horno de microondas se puede concebir como un horno convencional con una resistencia cero
a la convección en la superficie del alimento. ¿es una afirmación exacta?
Se construye la pared de un refrigerador con aislamiento de fibra de vidrio(k=0.035 W/m C) comprimida entre dos
capas de hoja metalica de 1 mm de espesor(k=15.1 W/m C). el espacio refrigerado se mantiene a 3 C y los coeficientes
promedio de transferencia de calor en las superficies interior y exterior de la pared son 4W/m2 C y 9 W/m2 C,
respectivamente. La temperatura de la cocina promedia 25 C. se observa que ocurre condensación sobre las superficies
del refrigerador cuando la temperatura de la superficie exterior cae hasta 10 C. determine el espesor minimo de
aislamiento de fibra de vidrio que es necesario usar en la pared con el fin de evitar la condensación sobre las superficies
exteriores.
Se usa un tanque esférico con un diámetro interior de 8 m, hecho de lamina de acero inoxidable (k= 15 W/m C) de 1.5
cm de espesor, para almacenar agua con hielo a 0 C. El tanque esta ubicado en un cuarto cuya temperatura es de 25 C.
Las paredes del cuarto también estan a 25 C. la superficie exterior del tanque es negra (emisividad e=1) y la
transferencia de calor entre la superficie exterior del tanque y los alrededores es por convección natural y radiación.
Los coeficientes de transferencia de calor por convección en las superficies interior y exterior del tanque son de
80W/m2 C y 10 W/m2 C. determine a) la razón de transferencia de calor hacia el agua con hielo que esta en el tanque y
b) la cantidad de hielo a 0 C que se funde durante un periodo de
24 h. el calor de fusión del agua a la presión atmosférica es hf= 333.7 kJ/Kg.
ACTIVIDAD NO.: 3
ASIGNATURA:
ALUMNO:
GRUPO:
9.
TRANSFERENCIA DE CALOR
IM 601
PARCIAL No.
2
TIPO
ORDINARIO
En la barra cuadrada alargada de 30 cm por lado, la cara izquierda se mantiene a 40 oC y la superior a 250 oC. La cara
derecha esta en contacto con un fluido a 40 oC con u n coeficiente de transferencia de calor de 60 w/m2 k y la cara
inferior con un fluido a 250 oC con un coeficiente de transferencia de calor de 100 w/m2 ok. Si la conductividad termica
de la barra es de 20 w/m ok. Calcule la temperatura en los nueve nodos mostrados
10. Esta fluyendo vapor de agua a través de un tubo de acero (K= 8.7 Btu/h*ft*F) cuyos diámetros interior y exterior son
3.5 in y 4 in, en un medio a 55 F. el tubo esta aislado con fibra de vidrio (K = .020 Btu/h*ft*F) de 2 in de espesor. Si los
coeficientes de transferencia de calor sobre el interior y exterior del tubo son 30 y 5 Btu/h*ft 2*F, determine la razón de
la perdida de calor del vapor por pie de longitud del tubo. ¿Cuál es el error en que se incurre al despreciar la resistencia
térmica del tubo de acero en los calculos?
ACTIVIDAD NO.: 3