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Colección de Problemas Propuestos y Resueltos de Transmisión de Calor
Versión 2.1 (septiembre de 2003)
3 s = 50 mm D = 25 mm Gas, Tg 1 2 4 Aire, Ta

qrad,ext qconv,ext

qcond

qconv,2

qrad,2

1 − ε1 ε1 A 1

1 A1F1,2

1 − ε2 ε2 A 2
0 M2

0 M1

1 A1F1,3

1 A 2F2,3

Autor: Juan Francisco Coronel Toro
Profesor asociado del Grupo de Termotecnia Dpto. de IngenieríaEnergética y mecánica de Fluidos Universidad de Sevilla

Este documento está basado en versiones anteriores desarrolladas por: □ □ □ □ □ □ □
D. D. D. D. D. D. D. Ramón Velázquez Vila José Guerra Macho Servando Álvarez Domínguez José Luis Molina Félix David Velázquez Alonso Luis Pérez-Lombard Juan F. Coronel Toro

Todos ellos pertenecientes al Grupo de Termotecnia.

Parte de la información ha sidotomada de las siguientes referencias: □ INCROPERA, F.P. y DEWITT, D.P. Fundamentos de la Transferencia de Calor. 4ª
ed. Prentice Hall, México, 1999. ISBN 970-17-0170-4.

□ HOLMAN, J.P. Transferencia de Calor. 8ª ed. McGraw-Hill Interamericana de
España S.A.U., 1998. ISBN 84-481-2040-X.

□ MILLS, A.F. Transferencia de Calor. Irwin, 1995. ISBN 84-8086-194-0. □ CHAPMAN, A.J. Transmisión de Calor.3ª ed. Bellisco. Librería Editorial., 1990.
ISBN 84-85198-45-5.

□ KLEIN, S.A. y ALVARADO, F.L., “Engineering Equation Solver Software (EES)”,
Academia Versión 6.271 (20-07-2001).

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Colección de Problemas Propuestos y Resueltos de Transmisión de Calor

Índice
Índice ...................................................................................... 3 1. PROBLEMAS PROPUESTOS.......................................................... 4 1.1. Problemas propuestos de conducción ........................................ 4 1.2. Problemas propuestos de convección......................................... 8 1.3. Problemas propuestos de radiación ..........................................11 1.4. Problemas propuestos de mecanismos combinados.......................15 2. PROBLEMASRESUELTOS ...........................................................22 2.1. Problemas resueltos de conducción ..........................................22 2.2. Problemas resueltos de convección ..........................................38 2.3. Problemas resueltos de radiación ............................................51 2.4. Problemas resueltos de mecanismos combinados .........................573

Colección de Problemas Propuestos y Resueltos de Transmisión de Calor

1. PROBLEMAS PROPUESTOS 1.1. Problemas propuestos de conducción
1. El muro de una cámara frigorífica de conservación de productos congelados consta de: □ Revoco de cemento de 2 cm de espesor (k = 0,8 kcal/h·m°C) □ Ladrillo macizo de 1 pie (k = 0,6 kcal/ h·m°C) □ Corcho expandido (k = 0,05 kcal/ h·m°C) □ Ladrillo huecode 7 cm de espesor (k = 1,1 kcal/ h·m°C) □ Revoco de cemento de 2 cm de espesor (k = 0,8 kcal/ h·m°C) La temperatura del aire interior de la cámara es – 25°C y la del aire exterior 30°C. Si las pérdidas de calor del muro de la cámara han de ser inferiores a 10 kcal/h·m2, determinar: A. El coeficiente global de transmisión de calor. B. El espesor de aislamiento (corcho) que debe colocarse. C. Ladistribución de temperaturas en el muro. Los coeficientes de película exterior e interior son 20 y 12 kcal/h m2 ºC respectivamente.

2. Por el interior de una tubería de acero, de 17 cm de diámetro exterior y 15 cm de diámetro interior (conductividad térmica 15 kcal/h·m°C), circula vapor saturado a 60 kgf/cm2 de presión (T = 274°C) atravesando un local que se encuentra a 21ºC. Los coeficientes depelícula exterior e interior son 10 y 2.000 kcal/h·m2°C respectivamente. Calcular: A. Flujo de calor por unidad de longitud. B. Espesor de aislante (lana de roca de conductividad térmica 0,048 kcal/h·mºC) necesario para reducir el flujo de calor a la tercera parte. C. Espesor de aislante necesario para reducir la temperatura superficial exterior hasta un máximo de 50ºC.

3. Considérese un...