Capítulo 03. Conducción de calor en estado estacionario

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-148C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-148C ¿Qué es el valor R de una pared? ¿En qué difiere de la resistencia térmica unitaria de la pared? ¿Cómo está relacionado con el factor U? Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-147C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-147C ¿Qué es el valor R de una pared? ¿En qué difiere de la resistencia térmica unitaria de la pared? ¿Cómo está relacionado con el factor U? Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-146 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-146 Agua caliente a una temperatura promedio de 90°C pasa por una fila de ocho tubos paralelos que tienen 4 m de largo y un diámetro exterior de 3 cm, ubicados verticalmente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-145 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-145 Vuelva a considerar el problema 3-144. Por medio del software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica de la razón de la transferencia de calor desde el tanque en función…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-144 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-144 Un tanque esférico de 3 m de diámetro y que contiene algo de material radiactivo está enterrado en el suelo (k 1.4 W/m · °C). La distancia entre la superficie exterior…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-143 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-143 Considere un ducto de concreto (k 0.75 W/m · °C) de pared gruesa de 25 m de largo y cuya sección transversal es cuadrada. Las dimensiones exteriores del ducto son 20 cm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-142 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-142 Considere una casa con un techo plano cuyas dimensiones exteriores son de 12 m 12 m. Las paredes exteriores de la casa tienen 6 m de alto. La paredes y el techo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-141 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-141 Agua caliente a una temperatura promedio de 80°C y a una velocidad promedio de 1.5 m/s fluye por una sección de 25 m de un tubo que tiene un diámetro exterior…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-140 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-140 Agua caliente a una temperatura promedio de 53°C y a una velocidad promedio de 0.4 m/s fluye por una sección de 5 m de un tubo de pared delgada que tiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-139 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-139 Vuelva a considerar el problema 3-138. Por medio del software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica de la razón de la pérdida de calor del tubo en función de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-138 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-138 Un tubo que conduce agua caliente, de 12 m de largo y 8 cm de diámetro de un sistema municipal de calefacción, está enterrado 80 cm por debajo de la superficie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-137I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-137I Una fila de varillas usadas de combustible de uranio de 3 ft de largo y 1 in de diámetro que todavía están radiactivas se entierran paralelas entre sí con una distancia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-136 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-136 Vuelva a considerar el problema 3-135. Por medio del software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica de la razón de la transferencia de calor entre los tubos en función…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-135 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-135 Tubos de agua caliente y fría de 12 m de largo están tendidos paralelos entre sí en una capa gruesa de concreto. Los diámetros de los dos tubos son de 6…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-134C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-134C ¿Cuál es el valor de los factores de forma en la conducción en la ingeniería? 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 3-133C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-133C ¿Qué es un factor de forma en la conducción? ¿Cómo está relacionado con la resistencia térmica? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-132 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-132 Se usan, para enfriamiento, aletas de sección transversal circular con un diámetro D 1 mm y una longitud L 30 mm, fabricadas de cobre (k 380 W/m · K), para mejorar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-131 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-131 Vuelva a considerar el problema 3-129. Usando el software EES (o cualquier otro semejante) investigue el efecto de la distancia entre centros de las aletas sobre la razón de la transferencia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-130 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-130 Repita el problema 3-129, usando aletas de cobre (k 386 W/m · °C) en lugar de las de aluminio Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-129 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-129 Una superficie caliente a 100°C se va a enfriar sujetándole aletas de pasador de aluminio (k 237 W/m · °C) de 0.25 cm de diámetro, 3 cm de largo y con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-128 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-128 Repita el problema 3-127, usando una placa de cobre con aletas del mismo metal (k 386 W/m · °C), en lugar de las de aluminio. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-127 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-127 Una tarjeta de circuitos eléctricos de 0.4 cm de espesor, 12 cm de alto y 18 cm de largo aloja 80 chips lógicos colocados muy cercanos entre sí sobre uno de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-126 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-126 Vuelva a considerar el problema 3-124I. Usando el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos de la conductividad térmica del material de la cuchara y de la longitud de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-125I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-125I Repita el problema 3-124I para una cuchara de plata (k 247 Btu/h · ft · °F). Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-124I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-124I Considere una cuchara de acero inoxidable (k 8.7 Btu/h · ft · °F) sumergida parcialmente en agua hirviente a 200°F, en una cocina a 75°F. El mango de la cuchara tiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-123 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-123 El vapor de un sistema de calefacción fluye por tubos cuyo diámetro exterior es de 5 cm y cuyas paredes se mantienen a 130°C. Al tubo se le sujetan aletas circulares…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-122 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-122 Una pared plana con una temperatura superficial de 350°C está conectada a aletas rectangulares rectas (k = 235 W/m · K). Las aletas están expuestas a una temperatura ambiente de 25°C…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-121 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-121 Una tubería con diámetros interno y externo de 50 mm y 60 mm, respectivamente, se utiliza para transportar vapor sobrecalentado en una planta de manufactura. Los tubos de la tubería de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-120 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-120 Se va a enfriar un transistor de potencia de 25 W sujetándolo a un sumidero de calor de los que se encuentran en el comercio y que se muestran en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-119 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-119 Se va a enfriar un transistor de potencia de 25 W sujetándolo a un sumidero de calor de los que se encuentran en el comercio y que se muestran en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-118 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-118 Se va a enfriar un transistor de potencia de 40 W acoplándolo a un sumidero de calor de los que se encuentran en el comercio y que se muestran en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-117 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-117 Dos tubos de hierro fundido (k 52 W/m · °C) de 4 m de largo, 0.4 cm de espesor y 10 cm de diámetro que conducen vapor de agua están conectados…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-116 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-116 Un motor DC suministra potencia mecánica a un eje de acero inoxidable giratorio (k = 15.1 W/m · K) de una longitud de 25 cm y un diámetro de 25 mm.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-115 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-115 Considere una aleta rectangular muy larga, fijada a una superficie plana en tal forma que la temperatura en el extremo de la aleta es prácticamente la del aire circundante, es decir,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-114 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-114 Se fija a una superficie una aleta de aluminio (k 237 W/m · °C) de 4 mm de diámetro y 10 cm de largo. Si el coeficiente de transferencia de calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-113 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-113 La resistencia térmica de la caja al ambiente de un transistor de potencia que tiene una potencia nominal máxima de 15 W es de 25°C/W. Si la temperatura de la caja…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-112 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-112 Obtenga una relación para la eficiencia de la aleta para una con área de la sección transversal, Ac, constante, perímetro p, longitud L y conductividad térmica k expuesta a convección hacia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-111C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-111C Dos superficies con aletas son idénticas, excepto en que el coeficiente de transferencia de calor de una de ellas es el doble del correspondiente a la otra. ¿Para cuál de las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-110C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-110C Dos aletas de placa de sección transversal rectangular constante son idénticas, excepto en que el espesor de una de ellas es el doble del espesor de la otra. ¿Para cuál de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-109C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-109C Dos aletas de espiga son idénticas, excepto en que el diámetro de una de ellas es el doble del diámetro de la otra. ¿Para cuál de las aletas la a) efectividad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-108C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-108C ¿La a) eficiencia y b) la efectividad de una aleta aumentan o disminuyen a medida que se incrementa la longitud de la misma? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-107C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-107C El área superficial de transferencia de calor de una aleta es igual a la suma de todas las superficies de la misma expuestas al medio circundante, incluyendo el área superficial de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-106C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-106C Considere dos superficies con aletas que son idénticas, excepto que las aletas que están sobre la primera superficie se formaron por fundición o extrusión, en tanto que en la segunda superficie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-105C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-105C Se enfría agua caliente a medida que fluye por tubos expuestos al aire atmosférico. Se han agregado aletas con el fin de mejorar la transferencia de calor. ¿El lector recomendaría que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-104C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-104C ¿En qué difiere la efectividad total de una superficie con aletas de la efectividad de una sola aleta? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-103C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-103C Se determina que las aletas sujetas a una superficie tienen una efectividad de 0.9. ¿Piensa el lector que la razón de la transferencia de calor desde la superficie ha aumentado o…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-102C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-102C Se determina que las aletas sujetas a una superficie tienen una efectividad de 0.9. ¿Piensa el lector que la razón de la transferencia de calor desde la superficie ha aumentado o…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-101C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-101C ¿Cuál es la diferencia entre la efectividad y la eficiencia de las aletas? 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 3-100C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-100C ¿Cuál es la razón para el amplio uso de las aletas sobre las superficies? 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 3-99C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 3-99C Se va a enfriar aire caliente conforme se le fuerza a fluir por tubos expuestos al aire atmosférico. Se han agregado aletas con el fin de mejorar la transferencia de calor.…