Capítulo 01. Introducción y conceptos básicos

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-63 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-63 Repita el problema 1-62 para un consumo de potencia eléctrica de 20 W. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-62 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-62 Una manera de medir la conductividad térmica de un material es colocar como en un emparedado un calentador eléctrico de lámina térmica entre dos muestras rectangulares idénticas de ese material y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-61 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-61 En cierto experimento se usan muestras cilíndricas con un diámetro de 4 cm y una longitud de 7 cm (véase la figura 1-32). Los dos termopares en cada una de las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-60I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-60I El muro norte de una casa calentada eléctricamente tiene 20 ft de largo, 10 ft de alto y 1 ft de espesor y está hecha de ladrillo cuya conductividad térmica es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-59 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-59 Una cacerola de aluminio cuya conductividad térmica es 237 W/m · °C tiene un fondo plano con un diámetro de 15 cm y un espesor de 0.4 cm. Se transfiere calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-58 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-58 Vuelva a considerar el problema 1-57. Usando el software EES (o cualquier otro semejante) trace la gráfica de la cantidad de pérdida de calor a través del vidrio en función del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-57 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-57 Durante el invierno las superficies interior y exterior de una ventana de vidrio de 0.5 cm de espesor y de 2 m  2 m están a 10°C y 3°C, respectivamente.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-56 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-56 Las superficies interior y exterior de un muro de ladrillos de 4 m  7 m, con espesor de 30 cm y conductividad térmica de 0.69 W/m · K, se mantienen…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-55 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-55 Una corriente eléctrica de 5 A que pasa por un resistor tiene un voltaje medido de 6 V a través del resistor. El resistor es un cilindro con 2.5 cm de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-54 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-54 En las centrales eléctricas son muy comunes las tuberías que transportan vapor sobrecalentado. Este vapor fluye a una razón de 0.3 kg/s dentro de una tubería con un diámetro de 5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-53 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-53 Cuatro transistores de potencia, cada uno de ellos disipando 12 W, están montados sobre una placa vertical de aluminio delgado que tiene un tamaño de 22 cm  22 cm. El calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-52 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-52 Las dos superficies de una placa de 2 cm de espesor se mantienen a 0°C y 80°C, respectivamente. Si se determina que el calor se transfiere a través de la placa a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-51C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-51C Considere una aleación de dos metales cuyas conductividades térmicas son k1 y k2. ¿La conductividad térmica de la aleación será menor que k1, mayor que k2 o estará entre k1 y k2?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-50C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-50C ¿Por qué caracterizamos la capacidad de conducción del calor de los aisladores en términos de su conductividad térmica aparente en lugar de la conductividad térmica común? Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-49C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-49C ¿Por qué la conductividad térmica de los superaislamientos es de magnitud inferior que la correspondiente al aislamiento común? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-48C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-48C ¿Cómo varía la conductividad térmica de los gases y los líquidos con la temperatura? Solución: 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 1-47C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-47C Considere dos paredes de una casa que son idénticas, excepto que una de ellas está construida de madera de 10 cm de espesor, en tanto que la otra está hecha de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-46C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-46C Considere dos casas que son idénticas, excepto porque, en una de ellas, las paredes se construyen con ladrillos y, en la otra, con madera. Si las paredes de la casa de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-45C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-45C Considere la pérdida de calor a través de dos paredes de una casa en una noche de invierno. Las paredes son idénticas, excepto que una de ellas tiene una ventana de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-44C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-44C A juzgar por su unidad, W/m · °C, ¿podemos definir la conductividad térmica de un material como el flujo de calor a través del material por unidad de espesor por unidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-43C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-43C ¿Qué es un cuerpo negro? ¿En qué difieren los cuerpos reales de los negros? Solución: 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 1-42C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-42C Defina emisividad y absortividad. ¿Cuál es la ley de Kirchhoff de la radiación? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-41C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-41C ¿En qué difiere la convección forzada de la natural? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-40C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-40C ¿Alguna energía del Sol llega a la Tierra por conducción o por convección? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-39C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-39C ¿En qué difiere la conducción de calor de la convección? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-38C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-38C Escriba las expresiones para las leyes físicas que rigen cada modo de transferencia de calor e identifique las variables que intervienen en cada relación Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-37C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-37C Considere la transferencia de calor a través de una pared sin ventanas de una casa, en un día de invierno. Discuta los parámetros que afectan la razón de conducción del calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-36C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-36C ¿Cuál es el mecanismo físico de conducción del calor en un sólido, un líquido y un gas? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-35C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-35C ¿Cuáles son los mecanismos de transferencia de calor? ¿Cómo se distinguen entre sí? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-34C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-34C Defina la conductividad térmica y explique su significado en la transferencia de calor. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-33C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-33C ¿Cuál es mejor conductor del calor: el diamante o la plata? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-32 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-32 Se va a acondicionar el aire de un salón de clases que normalmente contiene 50 personas, con unidades acondicionadoras del aire montadas en las ventanas con una capacidad de enfriamiento de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-29 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-29 Una secadora de cabello es básicamente un ducto en el cual se colocan unas cuantas capas de resistores eléctricos. Un ventilador pequeño tira del aire llevándolo hacia adentro y forzándolo a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-28 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-28 Una casa tiene un sistema eléctrico de calefacción que consta de un ventilador de 300 W y un elemento eléctrico de calentamiento de resistencia colocado en un ducto. El aire fluye…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-27 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-27 Se va a calentar un cuarto de 5 m  6 m  8 m por medio de un calefactor eléctrico de resistencia colocado en un ducto corto en el propio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-26 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-26 Un cuarto se calienta por medio de un calefactor de resistencia instalado en la base de la pared. Cuando las pérdidas de calor del cuarto en un día de invierno equivalen…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-25 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-25 Se va a calentar 1.2 kg de agua líquida con una temperatura inicial de 15°C a 95°C en una tetera equipada en su interior con un elemento calefactor eléctrico de 1.200…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-24 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-24 Un cuarto de 4 m  5 m  6 m se va a calentar por medio de un calefactor de resistencia instalado en la base de la pared. Se desea…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-23 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-23 Se calienta agua en un tubo aislado de diámetro constante por medio de un calentador eléctrico de resistencia de 5 kW. Si el agua entra en el calentador de manera estacionaria…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-22 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-22 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 vidrio de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-21 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-21 La infiltración de aire frío en una casa caliente durante el invierno a través de las rendijas alrededor de las puertas, ventanas y otras aberturas es una fuente importante de pérdida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-20 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-20 Se va a calentar una bola de aluminio de 15 cm de diámetro desde 80°C hasta una temperatura promedio de 200°C. Tomando la densidad y el calor específico promedios del aluminio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-19C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-19C Un tablero de circuitos de 15 cm  20 cm aloja sobre su superficie 120 chips lógicos con poco espacio entre ellos, cada uno disipando 0.12 W. Si la transferencia de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-18 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-18 Se deja una plancha de 800 W sobre la tabla de planchar con su base expuesta al aire. Cerca de 85% del calor generado en la plancha se disipa a través…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-17 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-17 Considere una casa con una superficie de piso de 200 m2 y una altura promedio de 3 m, al nivel del mar, en donde la presión atmosférica estándar es 101.3 kPa.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-16I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-16I Un chip lógico usado en una computadora disipa 3 W de potencia en un medio de 120°F y tiene un área superficial de transferencia de calor de 0.08 in2. Suponiendo que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-15 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-15 Un elemento resistor cilíndrico en un tablero de circuito disipa 0.8 W de potencia. El resistor tiene 1.5 cm de largo y un diámetro de 0.4 cm. Suponiendo que el calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1-14C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 1-14C 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?…