Capítulo 04. Conducción de calor en régimen transitorio

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-119 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-119 Se van a enfriar pollos con una masa promedio de 2.2 kg y un calor específico de 3.54 kJ/kg · °C por medio de agua fría que entra en un enfriador…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-118 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-118 En una planta de procesamiento de carne se van a enfriar trozos de carne de res (r 1 090 kg/m3, cp 3.54 kJ/kg · °C, k 0.47 W/m · °C, y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-117 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-117 El cuarto de enfriamiento de una planta de carne tiene un tamaño de 15 m
18 m
5.5 m y una capacidad de 350 reses abiertas en canal. La…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-116C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-116C ¿Cuáles son los factores que afectan la calidad del pescado congelado? 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 4-115C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-115C ¿Cuál es la temperatura apropiada de almacenamiento de las aves de corral congeladas? ¿Cuáles son los métodos primarios de congelación para las aves? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-114C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-114C ¿Cómo se compara el enfriamiento por inmersión de las aves de corral con el enfriamiento con aire forzado con respecto a a) el tiempo de enfriamiento, b) la pérdida de humedad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-113C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-113C ¿Qué es una plataforma refrigerada de embarque? ¿Cómo reduce la carga de refrigeración de los cuartos fríos de almacenamiento? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-112C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-112C Se afirma que la carne de res se puede almacenar hasta por dos años a –23°C, pero no por más de un año a –12°C. ¿Es razonable esta afirmación? Explique. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-111C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-111C ¿Cómo afecta la velocidad de la congelación la suavidad, el color y el goteo de la carne durante la descongelación? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-110C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-110C Considere la congelación de carne empacada en cajas con aire refrigerado. ¿Cómo a) la temperatura del aire, b) la velocidad del aire, c) la capacidad del sistema de refrigeración y d)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-109C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-109C El enfriamiento de una res abierta en canal desde 37°C hasta 5°C con aire refrigerado a 0°C en un cuarto de enfriamiento tarda alrededor de 48 h. Para reducir el tiempo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-108C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-108C ¿Cómo afectan a) el movimiento del aire, y b) la humedad relativa del medio ambiente el desarrollo de los microorganismos en los alimentos? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-107C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-107C ¿Cómo puede prevenirse o minimizarse la contaminación de los alimentos con microorganismos? ¿Cómo puede retardarse el desarrollo de los microorganismos en los alimentos? ¿Cómo pueden destruirse los microorganismos en los alimentos?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-106C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-106C ¿Cuál es el efecto de la cocción sobre los microorganismos en los alimentos? ¿Por qué es importante que la temperatura interna de un asado en un horno se eleve a más…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-105C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-105C ¿Cuáles son los factores ambientales que afectan la velocidad de desarrollo de los microorganismos en los alimentos? 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 4-104C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-104C ¿Cómo impide o retrasa la refrigeración la corrupción de los alimentos? ¿Por qué la congelación amplía la vida en almacenamiento de los alimentos durante meses? Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-103C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-103C ¿Cuáles son las clases comunes de microorganismos? ¿Qué cambios indeseables causan los microorganismos en los alimentos? 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 4-102 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-102 Vuelva a considerar el problema 4-100. Usando el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto de la temperatura final en el centro del bloque sobre el tiempo de calentamiento…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-101 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-101 Repita el problema 4-100 para el caso en que el bloque de aluminio se introduce en el horno sobre un material de baja conductividad, de modo que la transferencia de calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-100 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-100 Un bloque cilíndrico de aluminio (r
2 702 kg/m3, cp
0.896 kJ/kg · °C, k
236 W/m · °C, y a
9.75 105 m2/s) de 30 cm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-99 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-99 Un bloque cilíndrico de hielo (k
2.22 W/m · °C y a
0.124 107 m2/s) de 2 cm de alto y base de 2 cm de diámetro se coloca…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-98 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-98 Vuelva a considerar el problema 4-97. Usando el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto de la temperatura inicial del bloque de hielo sobre el periodo que transcurre antes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-97 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-97 Un bloque rectangular de hielo (k
2.22 W/m · °C y a
0.124 107 m2 /s) de 6 cm de alto y base cuadrada de 4 cm 4 cm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-96I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-96I Una salchicha se puede considerar como un cilindro de 5 in de largo y 0.8 in de diámetro cuyas propiedades son r
61.2 lbm/ft3, cp
0.93 Btu/lbm · °F,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-95 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-95 Un cilindro semiinfinito de aluminio (k
237 W/m · °C, a
9.71 105 m2/s) de diámetro D
15 cm está inicialmente a una temperatura uniforme de Ti
…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-94 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-94 Vuelva a considerar el problema 4-93. Usando el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto del tiempo de enfriamiento sobre la temperatura del centro del cilindro, la temperatura del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-93 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-93 Un cilindro corto de latón (r 8 530 kg/m3, cp 0.389 kJ/kg · °C, k 110 W/m · °C, y a 3.39
105 m2/s) de diámetro D 4 cm y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-92 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-92 Repita el problema 4-91 al duplicar el coeficiente de transferencia de calor en las superficies superior e inferior hasta 80 W/m2 · °C. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-91 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-91 Considere un bloque cúbico cuyos lados tienen 5 cm de largo y un bloque cilíndrico cuya altura y diámetro también son de 5 cm. Los dos bloques se encuentran al principio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-87C  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-87C ¿Cuál es el método de la solución producto? ¿Cómo se usa para determinar la distribución de temperatura transitoria en un sistema bidimensional?. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-90C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-90C Considere un cilindro corto cuyas superficies superior e inferior están aisladas. El cilindro está inicialmente a una temperatura uniforme Ti y se sujeta a convección desde su superficie lateral hacia un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-89C  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-89C Un cilindro corto inicialmente a una temperatura uniforme Ti se sujeta a convección desde todas sus superficies, hacia un medio a la temperatura T. Explique cómo puede determinar la temperatura del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-88C  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-88C ¿Cómo se usa la solución producto para determinar la variación de temperatura con el tiempo y la posición en sistemas tridimensionales? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-86  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-86 En una cámara de vacío, se coloca una losa gruesa bajo un arreglo de diodos láser con un pulso constante de salida. Dentro de la losa, a una temperatura inicial uniforme…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-85  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-85 La temperatura inicial uniforme de una autopista de asfalto es de 55°C. De pronto, por la lluvia, la temperatura de su superficie desciende a 25°C. Determine la temperatura 3 cm debajo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-84  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-84 Un recipiente grande de hierro fundido (k
52 W/m · °C y a
1.70 105 m2/s) con paredes de 4 cm de espesor está inicialmente a una temperatura uniforme…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-83  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-83 En zonas donde la temperatura del aire permanece por debajo de 0°C durante periodos prolongados, la congelación del agua en los tubos subterráneos es una preocupación importante. Por fortuna, el suelo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-82I  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-82I Las paredes de un horno están hechas de concreto (k
0.64 Btu/h · ft · °F y a
0.023 ft2/h) de 1.5 ft de espesor. Al principio, el horno…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-81  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-81 Una persona con los pies descalzos, los cuales se encuentran a 32°C, pisa sobre un bloque grande de aluminio a 20°C. Si se considera tanto a los pies como al bloque…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-80  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-80 Un bloque grueso de aluminio, inicialmente a 20°C, se expone a un flujo constante de calor de 4 000 W/m2 por medio de un calentador de resistencia eléctrica cuya superficie superior…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-79  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-79 Vuelva a considerar el problema 4-78. Usando el software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica de la temperatura del suelo en función de la distancia a la superficie de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-78  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-78 La temperatura del suelo en las capas superiores de la Tierra varía con los cambios en las condiciones atmosféricas. Antes de que entre un frente frío, un lugar en la Tierra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-77  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-77 Una tabla gruesa de madera (k
0.17 W/m · °C y a
1.28 107 m2/s) que está inicialmente a una temperatura uniforme de 25°C se expone a gases calientes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-76C  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-76C Considere un sólido semi infinito caliente a una temperatura inicial de Ti expuesta a convección hacia un medio más frío a una temperatura constante de T, con un coeficiente de transferencia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-75C  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-75C ¿En qué condiciones una pared plana se puede tratar como un medio semi infinito? 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 4-74C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-74C ¿Qué es un medio semi infinito? Dé ejemplos de cuerpos sólidos que se pueden tratar como medios semi infinitos para los fines de la transferencia de calor. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-73  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-73 El granizo se forma en nubes de gran altitud a 253 K. Considere que un granizo con un diámetro de 20 mm cae por el aire cuya temperatura es de 15ºC…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-72  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-72 Unas barras de acero de 2 m de longitud y 60 mm de diámetro, se sacan de un horno que mantiene una temperatura de 800ºC y un coeficiente de transferencia de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-71  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-71 Una barra de plástico de 2 cm de diámetro tiene un termopar insertado para medir la temperatura de su centro. La barra de plástico (r = 1,190 kg/m3, cp = 1,465…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-70  TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 4-70 Un barra larga de Pyroceram (r = 2,600 kg/m3, cp = 808 J/kg · °C, k = 3.98 W/m · °C y a = 1.89 10–6 m2/s) con un diámetro de…