Capítulo 06. Fundamentos de la convección

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-11 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-11 Considere el flujo de aire sobre la superficie de la placa con una temperatura de 220ºC. El perfil de temperaturas del flujo de aire está dado por: El flujo de aire…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-10 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-10 Se enfría con agua a una temperatura de 20ºC la superficie superior de una placa sólida de 50 cm de espesor (k
237 W/m · K). Las superficies superior e…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-9 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-9 Un hombre promedio tiene un área superficial del cuerpo de 1.8 m2 y una temperatura de la piel de 33°C. El coeficiente de transferencia de calor por convección para una persona…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-8C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-8C Durante el enfriamiento de papas mediante aire se determina experimentalmente que el coeficiente de transferencia de calor para la convección, la radiación y la evaporación combinadas es como se indica en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-7C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-7C ¿Cuándo la transferencia de calor a través de un fluido es conducción y cuándo es convección? ¿Para cuál caso la razón de la transferencia de calor es más alta? ¿En qué…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-6C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-6C ¿Cuál es el significado físico del número de Nusselt? ¿Cómo se define? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-5C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-5C Considere una papa horneada caliente. ¿La papa se enfriará con mayor rapidez, o con mayor lentitud, cuando soplamos el aire tibio que sale de nuestros pulmones sobre ella en lugar de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-4C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-4C ¿En cuál modo de transferencia de calor: convección natural o forzada, el coeficiente de transferencia de calor por convección suele ser más elevado? ¿Por qué? Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-3C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-3C ¿Qué es convección forzada externa? ¿De qué manera difiere con respecto de la convección forzada interna? ¿Puede un sistema de transferencia de calor comprender tanto convección interna como externa al mismo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-2C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-2C ¿Qué es convección forzada? ¿De qué manera difiere con respecto de la convección natural? ¿La convección causada por los vientos es forzada o natural? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-1C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-1C Defina flujo incompresible y fluido incompresible. ¿El flujo de un fluido compresible debe tratarse por necesidad como compresible? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-50 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-50 Repita el problema 6-49 para un espaciamiento de 0.5 mm 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 6-49 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-49 El flujo del aceite en una chumacera se puede considerar como flujo paralelo entre dos placas isotérmicas grandes, con una en movimiento a velocidad constante de 8 m/s y la otra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-48 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-48 Considere una flecha de 5 cm de diámetro que gira a 5 600 rpm en una chumacera de 25 cm de largo con una holgura uniforme de 0.5 mm. Determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-47 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-47 Está fluyendo aire a una velocidad de 3.0 m/s, 10°C y 1 atm sobre una placa de 0.3 m de largo que se encuentra a 70°C. Usando EES, Excel u otro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-46 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-46 Considere los flujos de un gas laminar ideal sobre una placa plana, donde el número de Nusselt local pueda expresarse como Nux
0.332Rex 1/2Pr1/3. Mediante la expresión para el número…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-45 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-45 El agua a 20ºC fluye a una velocidad promedio de 0.5 m/s entre dos placas planas paralelas colocadas a 1 cm de distancia. Determine las distancias de la entrada a la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-44I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-44I La glicerina a 50ºF fluye sobre una placa plana a una velocidad de flujo libre de 6 ft/s. Determine la velocidad y el espesor de la capa límite a una distancia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-43C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-43C ¿En qué condiciones se puede tratar una superficie curva como una placa plana en el análisis del flujo de fluidos y de la convección? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-42C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-42C ¿Cuáles son las ventajas de eliminar las dimensiones en las ecuaciones de la convección? 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 6-41C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-41C Considere el flujo bidimensional, laminar y estacionario sobre una placa isotérmica. ¿El esfuerzo cortante en la pared se incrementa, disminuye o permanece constante con la distancia desde el borde de ataque?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-40C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-40C Considere el flujo bidimensional, laminar y estacionario sobre una placa isotérmica. ¿El espesor de la capa límite de la velocidad se incrementa o disminuye con a) la distancia desde el borde…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-39C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-39C ¿Qué es una variable de semejanza y para qué se usa? ¿Para qué clases de funciones se puede esperar que exista una solución de semejanza para un conjunto de ecuaciones en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-38C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-38C Para el flujo bidimensional estacionario sobre una placa plana isotérmica en la dirección x, exprese las condiciones de frontera para las componentes de la velocidad u y v y la temperatura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-37C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-37C ¿Para qué tipos de fluidos y flujos es probable que sea significativo el término de disipación viscosa en la ecuación de la energía? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-36C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-36C Para el flujo bidimensional estacionario, ¿Qué son las aproximaciones de las capas límite? 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 6-35C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-35C ¿La aceleración de una partícula de un fluido es necesariamente cero en el flujo estacionario? Explique. 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 6-34C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-34C Exprese la ecuación de continuidad para el flujo bidimensional estacionario con propiedades constantes y explique qué representa cada término. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-33C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-33C Considere el flujo incompresible, bidimensional, laminar y estacionario con propiedades constantes y un número de Prandtl igual a la unidad. Para una configuración geométrica dada, ¿es correcto decir que tanto el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-32I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-32I Considere el flujo fluyendo con una velocidad de flujo libre de 1ft/s sobre una placa plana, donde el número crítico de Reynolds es 5  105. Determine la distancia del borde…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-31 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-31 Considere un fluido que fluye a una velocidad libre de 5m/s sobre una placa plana, donde el número de Reynolds crítico es 5  105. Determine la distancia del borde de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-30 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-30 Considere una placa plana colocada dentro de un túnel de viento, mientras que el aire está a 1 atmosfera de presión y a 20ºC, el cual fluye con una velocidad de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-29 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-29 Considere un flujo fluido sobre una superficie con un perfil de velocidad dado como: Determine el esfuerzo cortante en la superficie del muro, si el fluido es a) aire a 1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-28 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-28 Considere un flujo sobre una superficie con los siguientes perfiles de temperatura y velocidad: donde los coeficientes C1 y C2 son constantes. Determine las expresiones para el coeficiente de fricción (Cf)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-27C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-27C ¿Qué es conductividad térmica turbulenta? ¿Qué la causa? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-26C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-26C ¿Qué es viscosidad turbulenta? ¿Qué la causa? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN ¿Te…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-25C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-25C ¿Cuál es el mecanismo físico que causa que el factor de fricción sea tan alto en el flujo turbulento? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-24C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-24C ¿Qué representa el coeficiente de fricción en el flujo sobre una placa plana? ¿Cómo está relacionado con la fuerza de arrastre que actúa sobre la placa? Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-23C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-23C ¿En qué difiere el flujo turbulento del laminar? ¿Para cuál flujo es más elevado el coeficiente de transferencia de calor? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-22C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-22C ¿Cuál es el significado físico del número de Reynolds? ¿Cómo se define para el flujo externo sobre una placa de longitud L? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 6-21C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 6-21C ¿Se desarrollará una capa límite térmica en el flujo sobre una superficie incluso si tanto el fluido como la superficie se encuentran a la misma temperatura? Solución: Solución 1: Canal  …