Transferencia de calor y masa. Fundamentos y aplicaciones. Cengel. 4 edición.

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-179 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-179 Se pide al lector que diseñe un sistema de calentamiento para una piscina que tiene 2 m de profundidad, 25 m de largo y 25 m de ancho. Su cliente desea que el sistema…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-178 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-178 La condensación e incluso la congelación de la humedad en las paredes de los edificios sin retardadores eficaces del vapor es una preocupación real en los climas fríos, ya que socavan la efectividad del…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-177 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-177 Una manera de generar electricidad a partir de la energía solar comprende la recolección y el almacenamiento de esa energía en grandes lagos artificiales de unos cuantos metros de profundidad, llamados estanques solares. La…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-176 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-176 Escriba un ensayo sobre la difusión causada por efectos que no sean el gradiente de concentración, como la difusión térmica, la difusión de presión, la difusión forzada, la difusión de Knudsen y la difusión…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-175 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-175 En un intento reciente de circunnavegar el mundo en un globo se usó uno lleno con helio cuyo volumen era de 7 240 m3 y su área superficial de 1 800 m2. La cubierta…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-174 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-174 Fluye aire por un tubo mojado a 298 K y 1 atm, y el coeficiente de difusión del vapor de agua en el aire es de 2.5  10–5 m2 /s. Si se determina…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-173 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-173 Fluye aire por un tubo mojado de 4 cm de diámetro a 20°C y 1 atm, con una velocidad promedio de 4 m/s, para secar la superficie. En este caso, puede determinarse el número…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-172 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-172 Vapor de agua saturado a 25°C (Psat  3.17 kPa) fluye en un tubo que pasa por aire a 25°C con una humedad relativa de 40%. El vapor se desfoga hacia la atmósfera a…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-171 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-171 Va a endurecerse la superficie de una pieza de hierro por medio de carbono. El coeficiente de difusión del carbono en el hierro a 1 000°C se da como 3  10–11 m2 /s.…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-170 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-170 Gas nitrógeno a alta presión y 298 K está contenido en un recipiente cúbico de 2 m  2 m  2 m hecho de caucho natural cuyas paredes tienen 3 cm de espesor.…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-169 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-169 Un objeto de caucho está en contacto con nitrógeno (N2) a 298 K y 250 kPa. La solubilidad del gas nitrógeno en caucho es 0.00156 kmol/m3 · bar. La densidad de masa del nitrógeno…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-168 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-168 En una instalación de almacenamiento de gas natural (metano, CH4) se usan tubos de desfogue de 3 cm de diámetro por 6 m de largo en sus tanques, para mantener la presión en éstos…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-167 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-167 Para la absorción de un gas (como el bióxido de carbono) en un líquido (como el agua), la ley de Henry expresa que la presión parcial del gas es proporcional a la fracción molar…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-166 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-166 La ecuación básica que describe la difusión de un medio a través de otro medio estacionario es Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-165 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-165 Cuando el ________________ es la unidad, puede esperarse que la transferencia por difusión de la cantidad de movimiento y la de masa sean las mismas. a) Grashof     b) Reynolds      c) Lewis …

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-164 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-164 Metanol líquido se derrama por accidente en una banca de laboratorio de 1 m  1 m y cubre toda su superficie. Un ventilador produce un flujo paralelo de aire a 20 m/s sobre…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-163 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-163 Se expone una esfera de hielo de 5 cm de diámetro a viento de 65 km/h con humedad relativa de 15%. Tanto la esfera de hielo como el aire están a –1°C y 90…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-162 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-162 Se usa de manera común el naftaleno como un repelente contra las polillas para proteger la ropa cuando está almacenada. Considere una bola esférica de naftaleno de 1.5 cm de diámetro que cuelga en…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-161 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-161 Entra aire a 52°C, 101.3 kPa y humedad relativa de 20%, en un tubo de 5 cm de diámetro con una velocidad promedio de 6 m/s. La superficie interior del tubo está mojada de…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-160 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-160 Benceno-aire libre a 25°C y 101.3 kPa entra a un tubo de 5 cm de diámetro a una velocidad promedio de 5 m/s. La superficie interior del tubo de 6 m de largo está…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-159 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-159 En un experimento se suspendió una esfera de cloruro de sodio (NaCl) cristalino en un tanque agitado lleno con agua a 20°C. Su masa inicial fue de 100 g. En 10 minutos se encontró…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-158 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-158 Se almacenó tolueno líquido (C6H5CH3) a 6.4°C en un recipiente cilíndrico de 30 cm de diámetro con su parte superior abierta. La presión de vapor del tolueno a 6.4°C es 10 mm Hg. Se…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-157I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-157I Repita el problema 14-156I para una temperatura superficial del estanque solar de 90°F. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-156I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-156I La sección superior de un estanque solar calentado, de 8 ft de profundidad y 100 ft  100 ft, se mantiene a una temperatura constante de 80°F en un lugar donde la presión atmosférica…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-155 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-155 Una membrana hecha de caucho suave y de 0.15 mm de espesor separa O2 puro, a 1 atm y 25°C, de aire a una presión de 5 atm. Determine el gasto de masa del…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-154 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-154 Se pone una pieza gruesa hecha de níquel en un cuarto lleno con hidrógeno a 3 atm y 85°C. Determine la concentración de hidrógeno a una profundidad de 2 mm desde la superficie, después…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-153I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-153I Un nadador extiende sus brazos mojados hacia el aire del exterior en el que sopla el viento, a 1 atm, 40°F, humedad relativa de 50% y 20 mph. Si la temperatura promedio de la…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-152 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-152 Se realizó el experimento siguiente para medir la difusividad de masa del n-octano (C8H18, M  114.2 kg/kmol) en aire. Se colocó n-octano líquido puro en un tubo vertical de 5 cm de diámetro.…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-151 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-151 Repita el problema 14-150, suponiendo que un ventilador sopla aire sobre la superficie del agua a una velocidad de 5 m/s. Tome el radio de la cacerola como la longitud característica. Solución: Solución 1:…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-150 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-150 Considere una cacerola de 30 cm de diámetro llena con agua a 15°C, en un cuarto a 20°C, 1 atm y con humedad relativa de 30%. Determine a) la razón de transferencia de calor…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-149 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-149 Se fuerza gas oxígeno hacia un acuario a 1 atm y 25°C, y se observa que las burbujas de oxígeno suben hasta la superficie libre en 4 s. Determine la profundidad de penetración del…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-148 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-148 Una bebida carbonatada está completamente cargada con gas CO2 a 17°C y 600 kPa, en tal forma que la masa completa de la bebida se encuentra en equilibrio termodinámico con la mezcla CO2-vapor de…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-147 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-147 Considere una casa de ladrillos que se mantiene a 20°C y a una humedad relativa de 60%, en un lugar donde la presión atmosférica es de 85 kPa. Las paredes de la casa están…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-146 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-146 Las necesidades de oxígeno de los peces en los acuarios suelen satisfacerse forzando aire por el fondo del acuario mediante una compresora. Las burbujas de aire proporcionan un área grande de contacto entre el…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-145 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-145 Los blindajes contra la radiación son de uso común en el diseño de superaislamientos con el fin de utilizarse en aplicaciones espaciales y criogénicas. Escriba un ensayo sobre los superaislamientos y cómo se usan…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-144 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-144 Considere un recinto cerrado que consta de N superficies difusas y grises. Se especifican la emisividad y la temperatura de cada superficie, así como los factores de visión entre ellas. Escriba un programa para…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-143 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-143 Considere un horno cúbico de 3 m  3 m  3 m. La superficie del fondo del horno es negra y tiene una temperatura de 550 K. Se calcula que las radiosidades para…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-142 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-142 Las superficies de un recinto de dos superficies intercambian calor entre sí por radiación térmica. La superficie 1 tiene una temperatura de 400 K, un área de 0.2 m2 y una emisividad total de…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-141 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-141 Dos superficies grises que forman un recinto intercambian calor entre sí por radiación térmica. La superficie 1 tiene una temperatura de 400 K, un área de 0.2 m2 y una emisividad total de 0.4.…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-140 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-140 Se coloca un disco negro plano de 70 cm de diámetro en el centro de la superficie superior de una caja negra de 1 m  1 m  1 m. Si la temperatura…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-139 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-139 Dos placas paralelas muy largas se mantienen a las temperaturas uniformes T1
750 K y T2
500 K y tienen las emisividades e1
0.85 y e2
0.7, respectivamente. Si para…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-138 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-138 Considere un horno cúbico de 3 m  3 m  3 m. La superficie de la base es negra y tiene una temperatura de 400 K. Se calcula que las radiosidades para las…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-137 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-137 Un flujo solar de 1 400 W/m2 choca directamente contra la superficie de un vehículo espacial, la cual tiene una absortividad solar de 0.4 y una emisividad térmica de 0.6. La temperatura de equilibrio…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-136 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-136 Dos esferas concéntricas se mantienen a las temperaturas uniformes T1
45°C y T2
280°C, y tienen las emisividades e1
0.25 y e2
0.7, respectivamente. Si la razón de los diámetros…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-135 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-135 Considere una superficie gris y opaca a 0°C en un medio ambiente a 25°C. La superficie tiene una emisividad de 0.8. Si 240 W/m2 es la radiación que incide sobre la superficie, la radiosidad…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-134 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-134 El número de factores de visión que es necesario evaluar en forma directa para un recinto de 10 superficies es a) 1     b) 10     c) 22      d) 34     e)…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-133 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-133 Considere un recinto de tres lados infinitamente largo, con longitudes de los lados de 5 cm, 3 cm y 4 cm. El factor de visión del lado de 5 cm hacia el de 4…

TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 14-130 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 14-130 En una instalación de lavado de botellas de vidrio se usa un baño bien agitado de agua caliente a 50°C, con su parte superior abierta, que está colocado sobre el piso. La tina de…