FENOA Practica 3 TQ II 2016

Universidad Mayor de San Simón
Facultad de ciencias y Tecnología
Carrera de Ingeniería Química

Fenómenos de Transporte A

PRACTICA # 3
TRANSFERENCIA DE CALOR

1. En las minas de Huanuni se tiene una pared de cobre (K=375 W/m k), de 1 cm de espesor
de vapor de agua que se condensa (K=10000 W/m2 k) a una T=2000C. La otra superficie está
en contacto con aire ambiente (K=5 W/m k), a una T= 25 0CCalcule: a) El calor por unidad
de área transferido a través de la placa. b) Las temperaturas a ambas superficies de la pared.
c) El coeficiente global de transferencia de calor.
2. La ventana posterior de un automóvil se desempeña mediante el paso de aire caliente sobre
su superficie interna. Si el aire caliente está a Ti= 400C y el coeficiente de convección
correspondiente es hi =30 W/m2 K. ¿Cuálesson las temperaturas de las superficies interna
y externa de la ventana de vidrio de 4 mm de espesor, si la temperatura del aire ambiente
del exterior es T = -100C y el coeficiente de convección asociado es h =65 W/m2 K? Si K
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vidrio =1.4 W/ m K.
3. Determine la transferencia de calor a través de la pared compuesta, que se esquematiza
suponiendo un flujo de calor unidireccional.

4. Los gasescalientes de combustión de un horno se separan del aire ambiental y sus
alrededores o recinto (donde el aire ambiental y las paredes están a 250C, mediante una
pared de ladrillos de 0,15 m de espesor. El ladrillo tiene una conductividad térmica de 1.2
W/ m k y una emisividad de 0,8 se mide la temperatura de la superficie externa de la pared
del ladrillo es de 1000C, en condiciones de estado estable.Si la transferencia de calor por

Docente: Gonzalo Alfaro Denus Esp.I&D, M.Sc., Ph.D., PosD.AA
Auxiliar: Univ. Yhoset A.B. García Montaño

Gestión II/2015

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Fenómenos de Transporte A

convección libre al aire al aire contiguo a la superficie de la pared del ladrillo se caracteriza
por un coeficiente deconvección de 20 W/m2 K. ¿Cuál es la temperatura de la superficie
interior de la pared de ladrillo es decir la superficie en contacto con el gas?
5. El verano pasado en la habitación de Crispín la temperatura de la pared interior fue 27 0C y
en invierno la temperatura fue de 140C, el promedio de la temperatura de Crispín nos
permite considerar que la temperatura de la superficie de su piel está a32 0C, a una
temperatura ambiente considerada constante a 200C. En estas condiciones tomar en cuenta
que el coeficiente de transferencia de calor del cuerpo al aire es 2 W/m 2 K, la emisividad es
0,9 . Estime la perdida de energía del cuerpo en verano y en invierno.
6. Un recubrimiento de baquelita se usara con una varilla conductora de 10 mm de diámetro
cuya superficie se mantiene a 2000Cmediante el paso de una corriente eléctrica. La varilla
está en un fluido a 250C y el h= 140 W/ m2 K. ¿cuál es el radio critico asociado con el
recubrimiento? ¿Cuál es la transferencia de calor por unidad de longitud para la varilla
desnuda y para la varilla con un recubrimiento de baquelita correspondiente al radio
critico? ¿Cuánta baquelita debe agregarse para reducir en 25% la transferencia de calorasociada con la varilla desnuda?
7. El comportamiento de un congelador consiste en una cavidad cubica que tiene 2m de lado,
suponiendo que el piso está perfectamente aislado ¿Cuál es el espesor mínimo del aislante
de espuma de poliuretano (K= 0,03 W/ m K) que debe aplicarse en las paredes superior y
lateral para asegurar una carga de calor menor a 500 W cuando las superficies interior y
exteriorestán a -100 C y 350 C?
8. En estado estacionario aire caliente fluye a 0,05 Kg/ s por un ducto de lámina metálica no
aislada de 5 m de largo y un diámetro de 0.15 m. Considere que el aire caliente fluye a una
temperatura de entrada y salida cte. de 770C. Considere también el coeficiente de
transferencia de calor entre la superficie externa del ducto y el aire ambiente a una T=
00C, es uniforme e...