Capítulo 11. Intercambiadores de calor

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-169 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-169  Se usa un intercambiador de calor de tubo doble a contraflujo, con As
9.0 m2, para enfriar un flujo de líquido (cp
3.15 kJ/kg · K) a razón de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-168 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-168 Una compañía posee un sistema de refrigeración cuya capacidad es de 200 toneladas (1 tonelada de refrigeración
211 kJ/min) y el lector debe diseñar un sistema de enfriamiento por aire…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-167 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-167 Diseñe una unidad de hidroenfriamiento que pueda enfriar frutas y vegetales desde 30°C hasta 5°C, a razón de 20 000 kg/h, con las condiciones siguientes: La unidad será del tipo inundado…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-166 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-166 Escriba un ensayo sobre los tipos estático y dinámico de intercambiadores regenerativos de calor y reúna información acerca de los fabricantes de esos intercambiadores. Elija unos cuantos modelos de diferentes fabricantes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-165 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-165 Abra el compartimiento del motor de su automóvil y busque los intercambiadores de calor. ¿Cuántos tiene? ¿De qué tipo son? ¿Por qué piensa el lector que se seleccionan esos tipos específicos?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-164 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-164 Fluye agua por la cabeza de una regadera de manera estacionaria, a razón de 8 kg/min. El agua se calienta en un calentador eléctrico de 15°C a 45°C. En un intento…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-163 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-163 Escriba un programa interactivo para computadora que dé la efectividad de un intercambiador de calor y la temperatura de salida tanto del fluido caliente como del frío cuando se especifica la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-162 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-162 En el radiador de un automóvil, por medio de aire ambiente se va a enfriar agua caliente proveniente del motor. Los tubos de aluminio en los cuales el agua fluye tienen…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-161 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-161 Un dispositivo de suministro de aire que se usa para controlar los parámetros del confort humano en edificios grandes es un intercambiador grande de calor de flujos no mezclados. En una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-160 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-160 Un dispositivo de suministro de aire que se usa para controlar los parámetros del confort humano en edificios grandes es un intercambiador grande de calor de flujos no mezclados. En una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-159 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-159 Se usa un condensador enfriado por aire para condensar isobutano en una planta geotérmica binaria. El isobutano se condensa a 85°C por medio de aire (cp
1.0 kJ/kg · °C)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-158 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-158 Se usa un intercambiador de calor a contraflujo para enfriar aceite (cp
2.20 kJ/kg · °C), desde 110°C hasta 85°C, a razón de 0.75 kg/s, por medio de agua fría…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-157 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-157 Se usa un intercambiador de calor para condensar, por medio de agua fría de un lago cercano, vapor de agua que sale de la turbina de una planta termoeléctrica. El agua…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-156 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-156 Se hierve agua a 150°C en una caldera, por medio de gases de combustión calientes (cp
1.05 kJ/kg · °C) que entran a ésta a 540°C, a razón de 0.4…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-155 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-155 Se va a condensar vapor de agua en el lado del casco de un condensador de 2 pasos por el casco y 8 pasos por los tubos, con 20 tubos en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-154 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-154 Entra agua fría (cp
4.18 kJ/kg · °C) a un intercambiador de calor a contraflujo, a 18°C y a razón de 0.7 kg/s; ahí se calienta por medio de aire…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-153 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-153 Se va a enfriar aceite caliente (cp
2.1 kJ/kg · °C), a 110°C y a razón de 12 kg/s, en un intercambiador de calor, por medio de agua fría (cp…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-152 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-152 Entra agua fría (cp
4.18 kJ/kg · °C) a un intercambiador de calor a contraflujo, a 10°C y a razón de 0.35 kg/s, en donde se calienta por medio de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-151 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-151 Entra agua fría (cp
4.18 kJ/kg · °C) a un intercambiador de calor, a 15°C y a razón de 0.5 kg/s; ahí se calienta por medio de aire caliente (cp…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-150 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-150 Se usa un intercambiador de calor para calentar agua fría que entra a 12°C, a razón de 1.2 kg/s, por medio de aire} caliente que entra a 90°C, a razón de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-149 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-149 En un intercambiador de calor de flujos paralelos que transfiere el calor del líquido a líquido, las temperaturas de entrada y salida del fluido caliente son 150°C y 90°C, en tanto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-148 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-148 En un intercambiador de calor de flujos paralelos, se calcula que el NTU es 2.5. La efectividad más baja posible para este intercambiador es a) 10%     b) 27%     c)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-147 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-147 En un intercambiador de calor que transfiere el calor del agua al agua, de flujos paralelos, el agua caliente entra a 75°C, a razón de 1.2 kg/s, y el agua fría…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-146 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-146 Se va a condensar vapor de agua saturado a 40°C a medida que fluye por los tubos de un condensador enfriado mediante aire, a razón de 0.2 kg/s. El condensado sale…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-145 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-145 Considere un intercambiador de calor de doble tubo con un diámetro de tubo de 10 cm y espesor despreciable. Se calculó que la resistencia térmica total del intercambiador, en el momento…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-144 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-144 El radiador de un automóvil es un intercambiador de calor de flujo cruzado (UAs
10 kW/K) en el que se usa aire (cp
1.00 kJ/kg · K) para enfriar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-143 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-143 El aceite en un motor se enfría por aire dentro de un intercambiador de calor de flujo cruzado, donde ambos fluidos no están mezclados. El aceite (cph
2 047 J/kg…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-142 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-142 Vapor saturado de agua a 100ºC se condensa en el lado de la coraza de un intercambiador de calor de 1 paso por la coraza y 2 pasos por los tubos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-141 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-141 Un intercambiador de calor de flujo cruzado y un solo paso y con fluidos sin mezclar, tiene agua que entra a 16ºC y sale a 33ºC, mientras que el aceite (cp…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-140 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-140 Considere un intercambiador de calor agua hacia agua y a contraflujo con las especificaciones que se dan en seguida. El agua caliente entra a 90°C y la fría a 20°C. La…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-139 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-139 Se usa un intercambiador de calor con 2 pasos por el casco y 4 pasos por los tubos para enfriar aceite (cp
2.0 kJ/kg · K), desde 125°C hasta 55°C.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-138 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-138 En el curso de un experimento, se prueba un intercambiador de calor de placas que se usa para transferir calor desde un flujo de agua caliente hacia uno de agua fría,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-137 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-137 Se va a calentar aire desde 18°C (cp
1 006 J/kg · °C) hasta 58°C, por medio de aceite caliente a 80°C (cp
2 150 J/kg · °C), en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-136 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-136 Se usa un intercambiador de calor de dos pasos por la coraza y cuatro pasos por los tubos para calentar un flujo de hidrocarbono (cp
2.0 kJ/kg · K) de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-135 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-135 Se usa un intercambiador de calor de tubos y coraza para enfriar 47 kg/s de un flujo que se forma en un proceso industrial y que fluye por los tubos, desde…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-134 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-134 En una planta química se calienta cierto producto químico por medio de agua caliente suministrada por una caldera en la que se quema gas natural. El agua caliente (cp
4…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-133 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-133 Se va a precalentar aire (cp
1 005 J/kg · °C) por medio de gases de escape, en un intercambiador de calor de flujo cruzado, antes de que entre en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-132 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-132 Se diseña el condensador del acondicionador del aire de un cuarto para que rechace calor a razón de 22 500 kJ/h del refrigerante-134a, a medida que éste se condensa a una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-131 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-131 Si se toma el límite como T2 → T1, demuestre que cuando T1
T2 para un intercambiador de calor, la relación de la Tml se reduce a Tml
T1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-130I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-130I Se va a calentar agua (cp
1.0 Btu/lbm · °F) por medio de aire (cp
0.24 Btu/lbm · °F), calentado con energía solar, en un intercambiador de calor de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-129 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-129 Agua fría (cp
4 180 J/kg · °C) entra en los tubos de un intercambiador de calor con 2 pasos por la coraza y 20 pasos por los tubos, a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-128 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-128 Se enfría agua caliente desde 60°C hasta 36°C al fluir por el tubo de un intercambiador de calor de un paso por la coraza y de 2 pasos por el tubo.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-127 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-127 Se va a usar agua geotérmica (cp
4 250 J/kg · °C) a 75°C para calentar agua fresca (cp
4 180 J/kg · °C), a 17°C a razón de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-126 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-126 Se usa un intercambiador de calor de tubos y coraza con 1 por la coraza y 14 pasos por los tubos para calentar agua en los tubos con vapor de agua…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-125 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-125 El gasto de masa, el calor específico y la temperatura de entrada del flujo del tubo interior en un intercambiador de calor de tubo doble y de flujos en paralelo son…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-124 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-124 Un intercambiador de calor de flujo cruzado y paso único utiliza aire caliente (mezclado) para calentar agua (sin mezclar), que fluye a una razón de flujo de masa de 3 kg/s,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-123 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-123 Un intercambiador de calor de flujo cruzado con ambos fluidos sin mezclar, tiene un coeficiente total de transferencia de calor de 200 W/m2 · K y un área superficial de 400…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-122 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-122 Repita el problema 11-121 para una carga de transferencia de calor de 50 MW. 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 11-121 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-121 El condensador de una planta generadora grande debe eliminar 125 MW de calor de un vapor en condensación a 30°C (hfg
2 431 kJ/kg). El enfriamiento se va a llevar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-120 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-120 Vuelva a considerar el problema 11-119. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica del número de pasos en los tubos como función de la velocidad del agua,…