Problemas capitulos 3 6 12

3-1C Considere la conducción de calor a través de una pared de espesor L y área A. ¿En qué condiciones la distribución de temperatura en la pared será una recta?
3-2C 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 la conducción transitoria? Explique.
3-3CConsidere la transferencia de calor en estado estacionario a través de la pared de un cuarto en invierno. El coeficiente de transferencia de calor por convección en la superficie exterior de la pared es el triple que el de la superficie interior, como resultado de los vientos. ¿Sobre cuál de las dos superficies piensa el lector que la temperatura estará más cercana a la del aire circundante? Explique.3-4C El fondo de una cacerola está hecho de una capa de aluminio de 4 mm de espesor. Para incrementar la razón de la transferencia de calor a través del fondo de la cacerola, alguien propone un diseño que consiste en una capa de cobre de 3 mm de espesor comprimida entre dos capas de aluminio de 2
mm de espesor. ¿Con el nuevo diseño se conducirá mejor el calor? Explique. Suponga un contacto perfectoentre las capas.
3-5C Considere conducción de calor unidireccional en una barra cilíndrica de diámetro D y longitud L. ¿Cuál es el área de transferencia de calor de la varilla si a) su superficie lateral está aislada, y b) sus superficies superior e inferior están aisladas?
3-6C ¿Qué representa la resistencia térmica de un medio?
3-7C ¿Cómo se define el coeficiente combinado de transferencia decalor? ¿Qué conveniencia ofrece en los cálculos de transferencia de calor?
3-8C ¿Podemos definir la resistencia a la convección por unidad de área como la inversa del coeficiente de transferencia de calor por convección?
3-9C ¿Por qué las resistencias a la convección y a la radiación en una superficie están en paralelo en lugar de en serie?
3-10CConsidere una superficie de área A en la cual loscoeficientes de transferencia de calor por convección y por radiación son hconv y hrad, respectivamente. Explique cómo 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.
3-11C ¿En qué difiere la red de resistencias térmicas asociada con una pared plana deuna sola capa con respecto a una asociada con una pared compuesta de cinco capas?
3-12C Considere la transferencia unidimensional de calor en estado estacionario a través de un medio de capas múltiples. Si se conoce la razón de la transferencia de calor, Q · explique cómo determinaría la caída de temperatura a través de cada capa.
3-13C Considere la transferencia unidimensional de calor en estadoestacionario a través de una pared plana expuesta a convección desde ambos lados hacia medios que están a las temperaturas conocidas T_1 y T_2, con coeficientes de transferencia de calor conocidos, h1 y h2. Una vez que se ha evaluado la razón de la transferencia de calor, Q ·, explique cómo determinaría la temperatura de cada superficie.
3-14C Alguien comenta que un horno de microondas se puedeconcebir como un horno convencional con una resistencia cero a la convección en la superficie del alimento. ¿Es una afirmación exacta?
3-15C Considere una ventana de vidrio que consta de dos hojas de 4 mm de espesor comprimidas con firmeza una contra la otra. Compare la razón de la transferencia de calor a través de esta ventana con la de una que consta de una sola hoja de vidrio de 8 mm de espesoren condiciones idénticas.
3-16C Considere dos bebidas enlatadas frías, una envuelta en una manta y la otra colocada sobre una mesa en el mismo cuarto. ¿Cuál bebida se entibiará más rápido?






3-17 Considere una pared de ladrillos de 3 m de alto, 6 m de ancho y 0.25 m de espesor cuya conductividad térmica es k _0.8 W/m · °C. En cierto día, se miden las temperaturas de las superficies interior...