Trabajos practicos Unitarios II

2.- Se calienta un gas ideal desde 50°C hasta 80°C, a) a volumen constante y b) a presión constante, ¿Para cuál de los dos casos piensa que la energía requerida será mayor?, ¿Por qué?. Justifique su respuesta con los cálculos necesarios.

3.- Considere una lámpara incandescente de 150 W. El filamento de la lámpara tiene 5 cm de largo y el diámetro es de 0.5 mm. El diámetro del bulbo de vidriode la lámpara es de 8 cm. Determine el flujo de calor, en W/m2, a) sobre la superficie del filamento, b) sobre la superficie bulbo de vidrio y c) calcule cuanto costara por año mantener esa lámpara encendida durante 8 horas al día, todos los días, si el costo unitario de la electricidad es de 0.08 dólar/kWh. Respuestas: a) 1.91x106 W/m2; b) 7460 W/m2; c) 35.04 dólares/año

4.- Se va a calentaruna bola de aluminio de 15 cm de diámetro desde 80°C hasta una temperatura promedio de 200°C. Tomando la densidad y el calor especifico promedios del aluminio en este rango de temperaturas como ρ=2700 kg/m3 y Cp = 0.90 kJ/kg°C, determine la cantidad necesaria de energía transmitida a la bola. Respuesta: a) Q = 515.30 kWs

5.- La bola del ejercicio anterior se va e enfriar nuevamente a 80°C, paraeste fin se la somete a un entorno convectivo (aire frio) con un valor de , a una temperatura de 25°C. ¿Qué tiempo es necesario esperar para lograr el enfriamiento desde 200°C hasta 80°C?, ¿Qué suposiciones realiza? Respuesta: t = 47 min

6.- El calor especifico promedio del cuerpo humano es de 3.6 kJ/kg°C. Si la temperatura corporal de un hombre de 70 kg se eleva de 37°C a 39°C durante unejercicio extremo, determine el incremento en el contenido de energía térmica del cuerpo como resultado de esta elevación de temperatura. Respuesta: ∆U = 504 kJ

7.- La infiltración de aire frio en una casa caliente durante el invierno a través de las ranuras de las puertas, ventanas y otras aberturas es una fuente importante de perdidas de energía, ya que este aire frio que entra necesita sercalentado hasta la temperatura del cuarto. La infiltración se expresa a menudo en términos de los cambios de aire del cuarto por hora (ACH por sus siglas en inglés). Un ACH de 2 indica que todo el aire de la casa se reemplaza 2 veces en cada hora, por el aire frio del exterior. Considere una casa calentada eléctricamente que tiene una superficie de piso de 200 m2 y una altura promedio de 3 m a unaelevación de 1000 m (s.n.m.), en donde la presión atmosférica es de 89.6 kPa. La casa se mantiene a una temperatura de 22°C y se estima que las perdidas por infiltración son de 0.7 ACH. Suponiendo que la presión y la temperatura de la casa se mantienen constantes, determine la cantidad de perdida de energía de la misma, debido a la infiltración, para un día durante el cual la temperatura promedio delexterior es de 5°C. Asimismo, determine el costo de esta pérdida de energía para ese día si el costo unitario de la electricidad en esa zona es de 0.082 dólares/kWh. Respuesta: 53.8 kWh/día, COSTO 4.41 dólares/día.

8.- Se va a acondicionar el aire de un salón de clases que normalmente contiene 40 personas, con unidades acondicionadoras de aire montadas en las ventanas con una capacidad deenfriamiento de 5 kW. Se supone que una persona en reposo disipa calor a una velocidad de 360 kJ/h, se tienen 10 focos eléctricos en el salón, cada uno con una capacidad nominal de 100 W. Se estima que la razón de transferencia de calor hacia el salón a través de las paredes y las ventanas es de 15000 kJ/h. Si el aire del cuarto se debe mantener a una temperatura constante de 21°C, determine elnúmero de unidades de aire acondicionado que se deben instalar.Respuesta: # = 2 unidades

9.- FUNDAMENTOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR. Resolver los ejercicios del libro TRANSFERENCIA DE CALOR Y DE MASA (YUNUS A ÇENGEL- CAPITULO I –TERCERA EDICION):

10.- MODELOS MATEMATICOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR. Resolver los ejercicios del libro TRANSFERENCIA DE CALOR Y DE MASA (YUNUS A ÇENGEL-...