Capítulo 01. Introducción y conceptos básicos

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-113C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-113C ¿Qué es radiación térmica asimétrica? ¿Cómo causa incomodidad térmica en los ocupantes de un cuarto? Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-112C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-112C ¿Por qué, en general, la razón metabólica de las mujeres es menor que la de los hombres? ¿Cuál es el efecto de la ropa sobre la temperatura ambiental que se siente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-111C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-111C ¿Qué es metabolismo? ¿Cuál es el valor de la razón metabólica para un hombre promedio? ¿Por qué estamos interesados en el índice metabólico de los ocupantes de un edificio cuando tratamos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-110 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-110 Mediante la tabla de parámetros y las funciones graficadoras de EES, determine los cuadrados del número del 1 al 100 en incrementos de 10; muestre los resultados en forma tabular y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-109 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-109 Resuelva el siguiente sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas, usando EES: x2y = z = 1.5 x = 3y0.5 + xz = -2 x + y = z = 4.2…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-108 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-108 Resuelva el siguiente sistema de tres ecuaciones con tres incógnitas, usando EES: 2x = y + z = 5 3×2 + 2y = z + 2 xy + 2z = 8…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-107 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-107 Resuelva el siguiente sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, usando EES: x3 = y2 = 10.5 3xy+y = 4.6 Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-106 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-106 Determine una raíz real positiva de la ecuación siguiente, usando EES: 3.5×3 =10×0.5 = 3x =-4 Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-105C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-105C ¿Cuál es la utilidad de los paquetes de software para ingeniería en a) la educación en ingeniería y b) la práctica de la ingeniería? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-104 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-104 El tratamiento térmico es común en el procesamiento de materiales semiconductores. Una oblea de silicio con un diámetro de 200 mm y un espesor de 725 m se calienta en una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-103 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-103 Una hoja de acero inoxidable AISI 304 se someterá a un proceso de endurecimiento dentro de un horno eléctrico. El aire ambiental dentro del horno tiene una temperatura de 600°C, mientras…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-102I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-102I Considere un colector solar de placa plana colocado horizontalmente sobre el techo plano de una casa. El colector tiene 5 ft de ancho y 15 ft de largo, y la temperatura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-101 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-101 El techo de una casa consta de una losa de concreto (k
2 W/m · °C) de 15 cm de espesor, la cual tiene 15 m de ancho y 20…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-100 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-100 Se usa un tanque esférico con diámetro interior de 3 m, hecho de acero inoxidable de 1 cm de espesor, para almacenar agua con hielo a 0°C. El tanque está ubicado…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-99 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-99 Se deja una plancha de 800 W sobre una tabla de planchar con su base expuesta al aire a 20°C. El coeficiente de transferencia de calor por convección entre la superficie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-98I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-98I Una esfera de 2 pulgadas de diámetro, cuya superficie se mantiene a una temperatura de 170°F, está suspendida en medio de un cuarto que está a 70°F. Si el coeficiente de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-97 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-97 En el verano, las superficies interna y externa de una pared de 25 cm de espesor se encuentran a 27°C y 44°C, respectivamente. La superficie exterior intercambia calor por radiación con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-96 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-96 Considere la transferencia de calor en estado estacionario entre dos placas paralelas a las temperaturas constantes de T1
290 K y T2
150 K y con una separación L…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-95 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-95 Considere una persona parada en un cuarto a 18°C. Determine la razón total de transferencia de calor desde esta persona, si el área superficial expuesta y la temperatura de la piel…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-94C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-94C A menudo encendemos el ventilador en verano para que ayude a enfriarnos. Explique de qué manera un ventilador hace sentirnos más fríos en el verano. Asimismo, explique por qué algunas personas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-93C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-93C La temperatura profunda del organismo humano de una persona sana permanece constante a 37°C mientras que la temperatura y la humedad del medio cambian con el tiempo. Discuta los mecanismos de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-92C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-92C ¿Puede un medio comprender a) conducción y convección, b) conducción y radiación, o c) convección y radiación simultáneamente? Dé ejemplos para las respuestas que sean “sí”. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-91C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-91C ¿Pueden ocurrir simultáneamente los tres modos de transferencia de calor (en paralelo) en un medio? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-90 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-90 Vuelva a considerar el problema 1-89. Usando el software EES (u otro equivalente) trace la gráfica del coeficiente de transferencia de calor por convección en función de la temperatura de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-89 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-89 Un cable eléctrico de 2.1 m de largo y 0.2 cm de diámetro es extendido a través de una habitación que se mantiene a 20°C. En el cable se genera calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-88 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-88 El agua a 0°C libera 333.7 kJ/kg de calor conforme se convierte en hielo (r
920 kg/m3) a 0°C. Un avión que vuela en condiciones de congelación mantiene un coeficiente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-87I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-87I Un ingeniero que está trabajando sobre el análisis de transferencia de calor de una casa, en unidades inglesas, necesita el coeficiente de transferencia de calor por convección sobre la superficie exterior…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-86I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-86I Usando los factores de conversión entre W y Btu/h, m y ft y K y R, exprese la constante de Stefan-Boltzmann r
5.67  108 W/m2 · K4 en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-85 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-85 Considere una caja electrónica sellada de 20 cm de alto, cuyas dimensiones de la base son 50 cm  50 cm, colocada en una cámara al vacío. La emisividad de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-84 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-84 Un tablero de circuito de 0.3 cm de espesor, 12 cm de alto y 18 cm de largo aloja 80 chips lógicos, con poco espacio entre ellos, en uno de sus…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-83 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-83 Considere una persona cuya área superficial expuesta es de 1.7 m2, su emisividad es 0.5 y su temperatura superficial es de 32°C. Determine la razón de la pérdida de calor por…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-82 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-82 Vuelva a considerar el problema 1-80. Usando el software EES (u otro equivalente) trace la gráfica de la rapidez de evaporación del nitrógeno líquido en función de la temperatura del aire…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-81 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-81 Repita el problema 1-80 para el oxígeno líquido, el cual tiene una temperatura de ebullición de 183°C, un calor de vaporización de 213 kJ/kg y una densidad de 1140 kg/m3 a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-80 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-80 La temperatura de ebullición del nitrógeno a la presión atmosférica al nivel del mar (1 atm) es 196°C. Por lo tanto, es común usar el nitrógeno en estudios científicos a baja…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-79I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-79I Una sección de 300 ft de largo de un tubo de vapor de agua cuyo diámetro exterior es de 4 pulgadas pasa por un espacio abierto que está a 50°F. La…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-78 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-78 Vuelva a considerar el problema 1-77. Usando el software EES (u otro equivalente), trace la gráfica de la cantidad de potencia que el transistor puede disipar con seguridad, en función de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-77 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-77 Un transistor con una altura de 0.4 cm y un diámetro de 0.6 cm está montado sobre un tablero de circuito. El transistor se enfría por aire que fluye sobre él…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-76I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-76I Los vidrios interior y exterior de una ventana de hoja doble de 4 ft  4 ft están a 60°F y 48°F, respectivamente. Si el espacio de 0.25 in entre los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-75 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-75 Vuelva a considerar el problema 1-74. Usando el software EES (u otro equivalente) trace la gráfica de la rapidez a la cual el hielo se funde en función del espesor del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-74 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-74 Un recipiente esférico hueco de hierro con un diámetro exterior de 20 cm y un espesor de 0.2 cm se llena con agua con hielo a 0°C. Si la temperatura de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-73 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-73 Un tubo de agua caliente con un diámetro exterior de 5 cm y de 10 m de largo, a 80°C, está perdiendo calor hacia el aire circundante, a 5°C, por convección…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-72 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-72 Un calentador de 800 W y 40 cm de largo a base de resistencia eléctrica, con diámetro de 0.5 cm y temperatura superficial de 120°C, está inmerso en 75 kg de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-71 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-71 El calor generado en la circuitería sobre la superficie de un chip de silicio (k
130 W/m · °C) se conduce hasta el sustrato de cerámica al cual está sujeto.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-70 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-70 La superficie exterior de una nave en el espacio tiene una emisividad de 0.8 y una absortividad solar de 0.3. Si la radiación solar incide sobre la nave espacial a razón…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-69 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-69 Vuelva a considerar el problema 1-68. Usando el software EES (u otro equivalente) trace la gráfica de la transferencia de calor en función del coeficiente de transferencia, en el rango de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-68 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-68 Se sopla aire caliente a 80°C sobre una superficie plana de 2 m  4 m que está a 30°C. Si el coeficiente promedio de transferencia de calor por convección es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-67 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-67 Para los fines de la transferencia de calor, un hombre de pie se puede considerar como si fuera un cilindro vertical de 30 cm de diámetro y 170 cm de longitud,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-66 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-66 Vuelva a considerar el problema 1-65. Usando el software EES (u otro equivalente) trace la gráfica de la transferencia de calor por radiación en el invierno en función de la temperatura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-65 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-65 Considere una persona que se encuentra parada en un cuarto que se mantiene a 20°C en todo momento. Se observa que las superficies de las paredes, pisos y techo de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-64 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-64 Un medidor de flujo de calor sujeto a la superficie interior de la puerta de un refrigerador que tiene 3 cm de espesor indica que se tiene un flujo de 32…