Capítulo 10. Ebullición y condensación

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-70 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-70 Vuelva a considerar el problema 10-68. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica de la fracción del refrigerante condensado al final del tubo en función de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-69 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-69 Repita el problema 10-68 para una longitud de tubo de 10 m 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 10-68 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-68 Se va a condensar vapor saturado de refrigerante R-134a a 30°C en un tubo horizontal de 5 m de largo y 0.6 cm de diámetro que se mantiene a una temperatura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-67I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-67I Repita el problema 10-66I para el caso de 32 tubos horizontales dispuestos en un arreglo rectangular de 4 tubos de alto y 8 tubos de ancho. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-66I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-66I Vapor saturado de agua a 95°F se condensa sobre las superficies exteriores de un arreglo de tubos horizontales por los cuales circula agua de enfriamiento. El diámetro exterior de los tubos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-65 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-65 Vuelva a considerar el problema 10-64. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto de la presión del condensador sobre las razones de la transferencia de calor y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-64 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-64 El condensador de una planta generadora que funciona con vapor opera a una presión de 4.25 kPa. Este condensador consta de 144 tubos horizontales dispuestos en un arreglo cuadrado de 12…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-63 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-63 Vapor saturado de agua a presión atmosférica se condensa en la superficie externa de un tubo vertical de 0.1m de diámetro. El tubo mide 1 m de largo y tiene una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-62 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-62 Vapor saturado de amoniaco, a 10°C, se condensa sobre el exterior de un tubo horizontal de 4 cm de diámetro exterior y 15 m de largo, cuya superficie exterior se mantiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-61 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-61 Vuelva a considerar el problema 10-60. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos de la temperatura de la placa y del ángulo que forma ésta con respecto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-60 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-60 Vapor saturado de agua a 100°C se condensa sobre una placa de 2 m  2 m que está inclinada 30° con respecto a la vertical. La placa se mantiene a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-59 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-59 Repita el problema 10-58 para un tubo horizontal. 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 10-58 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-58 Vapor saturado de agua a 55°C se condensa a razón de 10 kg/h sobre el exterior de un tubo vertical de 3 cm de diámetro exterior cuya superficie se mantiene a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-57 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-57 Un intercambiador de calor grande tiene varias columnas de tubos, con 33 tubos en cada una de ellas. El diámetro exterior de los tubos es de 1.5 cm. Vapor saturado de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-56 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-56 Considere la condensación en película sobre las superficies exteriores de N tubos horizontales dispuestos en una hilera vertical. ¿Para cuál valor de N el coeficiente promedio de transferencia de calor para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-55 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-55 Repita el problema 10-54 para el caso de la placa inclinada 60° con respecto a la vertical. 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 10-54 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-54 Vapor saturado de agua se condensa a 1 atm sobre una placa vertical de 2 m de alto y 10 m de ancho que se mantiene a 90°C mediante la circulación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-53 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-53 Vapor saturado de agua a 30°C se condensa sobre el exterior de un tubo vertical de 4 cm de diámetro exterior y 2 m de largo. La temperatura del tubo se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-52 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-52 El número de Reynolds para el flujo de condensado se define como Re 4m· /pml, en donde p es el perímetro mojado. Obtenga relaciones simplificadas para el número de Reynolds, expresando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-51 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-51 Una placa cuadrada vertical de 0.2 m
0.2 m se expone a vapor saturado de agua a presión atmosférica. Si la temperatura superficial es de 80°C y el flujo es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-50 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-50 Una placa cuadrada vertical de 0.5 m
0.5 m se utiliza en proceso para condensar vapor saturado de agua. Si la razón de condensación deseada es de 0.016 kg/s, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-49C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-49C En el flujo del condensado, ¿Cómo se define el perímetro mojado? ¿De qué manera difieren el perímetro mojado y el perímetro común? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-48C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-48C Considere la condensación en película sobre las superficies exteriores de cuatro tubos largos. ¿Para cuál orientación de los tubos el coeficiente de transferencia de calor en la condensación será más alto:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-47C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-47C Considere la condensación en película sobre una placa vertical. ¿El flujo de calor será más alto en la parte superior o en la inferior de la placa? ¿Por qué? Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-46C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-46C ¿Qué es el calor latente modificado de vaporización? ¿Para qué se usa? ¿Cuál es su diferencia con respecto al calor latente común de vaporización? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-45C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-45C ¿De qué manera la presencia de un gas no condensable en un vapor influye sobre el coeficiente de transferencia de calor? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-44C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-44C ¿Cuál es la diferencia entre condensación en película y por gotas? ¿Cuál es el mecanismo más eficaz de transferencia de calor? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-43C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-43C ¿Qué es la condensación? ¿Cómo ocurre? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN ¿Te sirvió…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-42 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-42 Agua hierve a 100ºC por la acción de un elemento calefactor esférico de platino con un diámetro de 15 cm y una emisividad de 0.10 inmerso en agua. Si la temperatura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-41 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-41 Una barra de acero cilíndrica de 20 mm de diámetro y longitud de 200 mm tiene una emisividad de 0.9. La barra de acero se retiró de un horno tras alcanzar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-40 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-40 Un alambre de níquel de 1 mm de diámetro con una resistencia eléctrica de 0.129 /m se sumerge en posición horizontal en agua a presión atmosférica. Determine la corriente eléctrica a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-39 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-39 Repita el problema 10-38 para una temperatura de ebullición de 155°C. 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 10-38 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-38 En una caldera en la que se quema gas se hierve a agua a 150°C por medio de los gases calientes que fluyen por tubos de acero inoxidable pulido mecánicamente, de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-37 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-37 Vuelva a considerar el problema 10-36. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante) trace la gráfica de la presión de la caldera en función de la temperatura del agua fría,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-36 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-36 Entra agua fría, a 40°C, a un generador de vapor y sale como vapor saturado a la presión de la caldera. ¿A qué presión la cantidad de calor necesaria para precalentar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-35 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-35 Entra agua fría, a 15°C, a un generador de vapor y sale como vapor saturado a 200°C. Determine la fracción de calor usada para precalentar el agua líquida desde 15°C hasta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-34I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-34I Vuelva a considerar el problema 10-32I. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto de la temperatura superficial del elemento de calentamiento sobre el coeficiente de transferencia de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-33I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-33I Repita el problema 10-32I para un elemento de calentamiento recubierto de platino. 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 10-32I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-32I Se hierve agua a 250°F por medio de un elemento eléctrico niquelado de calentamiento, de 2 ft de longitud y 0.25 in de diámetro, que se mantiene a 280°F. Determine a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-31 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-31 Se hierve agua a 100°C por medio de un elemento esférico de calentamiento fabricado de platino, de 20 mm de diámetro y con una emisividad de 0.75, sumergido en el agua.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-30 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-30 Se hierve agua a 120°C en una olla de presión de acero inoxidable mecánicamente pulido, colocada sobre la parte superior de una unidad de calentamiento. Si la superficie interior del fondo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-29 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-29 Se usa un alambre de resistencia eléctrica de 50 cm de largo y 2 mm de diámetro, sumergido en agua, para determinar en forma experimental el coeficiente de transferencia de calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-28 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-28 Repita el problema 10-27 para una cacerola de cobre pulido. 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 10-27 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-27 Se hierve agua a la presión de 1 atm en una cacerola de 20 cm de diámetro interno de acero inoxidable recubierto con teflón picado sobre una estufa eléctrica. Si se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-26 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-26 Vuelva a considerar el problema 10-25. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos de la presión atmosférica local y de la emisividad del alambre sobre el flujo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-25 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-25 Con el fin de comprender el fenómeno de extinción se conducen experimentos sobre la ebullición en agua a la presión atmosférica, usando un alambre horizontal niquelado de 30 cm de largo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-24 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-24 Agua hierve a 90°C por la acción de un elemento calefactor de latón en posición horizontal de 7 mm de diámetro. Determine la temperatura superficial del calentador para el caso de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-23 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-23 Repita el problema 10-22 para un elemento de calentamiento de cobre 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 10-22 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-22 Se hierve agua al nivel del mar en una cafetera equipada con un elemento de calentamiento del tipo de inmersión, de 30 cm de largo y 0.4 cm de diámetro, hecho…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 10-21 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 10-21 Un cable eléctrico de 1 mm de diámetro sumergido en agua a presión atmosférica está disipando 4 100 W/m de calor y la temperatura superficial alcanza 128°C. Si la constante experimental…