Maestro

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACUTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA
AREA DE OPERACIONES UNITARIAS
TRANSFERENCIA DE CALOR (IQ-3-N)
SEGUNDO SMESTRE 2012

TAREA EXAMENFINAL
PROBLEMA 1
Se utiliza aceite caliente a 100ºC para calentar aire en un cambiador de calor de coraza y tubos. El
aceite corre por seis pasos de tubería y el aire por un paso en la coraza. Se tieneque calentar 2.0
kg/s de aire de 20 a 80ºC. El calor específico del aceite es 2100 J/kg.ºC y su rapidez de flujo es 3.0
kg/s. Calcule el área requerida para el intercambiador de calor si serequiere un U de 200 W/m2.ºC
PROBLEMA 2
Se va a diseñar un intercambiador de calor de tubos concéntricos, para enfriar benceno desde 180
hasta 100 ºF, a una presión suficiente para mantener al benceno enla fase líquida. El agua para el
enfriamiento entra al espacio anular a 70ºF y fluye a contracorriente con el benceno a una velocidad
de 5 pie/s. El tubo interno es de acero cedula 40 de 1 ¼ depulgada; el tubo externo también es de
acero cédula 40, de 2 pulgadas de diámetro. El tubo viene en secciones de 20 pies.
a) Dibuje el perfil de temperaturas para este intercambiador
b) ¿Cuántassecciones en serie es necesario utilizar para enfriar 7500 lb de benceno por hora?
c) Encuentre la caída de presión en el tubo interior. ¿Cumple con la restricción de presión
suficiente para evitar laevaporación?
PROBLEMA 3
Un flujo de 68 kg/min de agua se calienta de 35 a 75ºC por medio de aceite térmico que tiene un
calor específico de 1.9 kJ/kg.ºC. Se utilizan los fluidos en un intercambiadorde calor de tubos
concéntricos a contracorriente, y el aceite entra al cambiador a 110ºC y lo deja a 75ºC. El coeficiente
de transferencia e calor total es 320 W/m2.ºC.
a) Calcule el área detransferencia de calor del intercambiador.
b) Suponga que en lugar del intercambiador de tubos concéntricos del inciso anterior se desea
utilizar un intercambiador de coraza y tubos en el que el agua...