Capítulo 11. Intercambiadores de calor

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-69 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-69 Vuelva a considerar el problema 11-68. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto de la temperatura de entrada de los gases de escape sobre la velocidad de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-68 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-68 Se van a usar los gases de escape calientes de un motor diesel estacionario para generar vapor en un evaporador. Los gases de escape (cp
1 051 J/kg · °C)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-67I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-67I Vuelva a considerar el problema 11-66I. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto de la temperatura del vapor de agua en condensación sobre las velocidades de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-66I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-66I Se va a condensar vapor de agua del lado de la coraza de un condensador de un paso por la coraza y 8 pasos por los tubos, con 50 tubos en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-65 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-65 Agua fría (cp
4 180 J/kg · K) que sale por una regadera entra a un intercambiador de calor de doble tubo en contraflujo a 15ºC y a razón de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-64 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-64 Considere un intercambiador de doble tubo y de agua a agua cuyo arreglo de flujo se desconoce. Las medidas de temperatura indican que el agua fría entra a 20ºC y sale…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-63 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-63 Se usa un intercambiador de calor de tubos y coraza con 2 pasos por la coraza y 8 pasos por los tubos para calentar alcohol etílico (cp
2 670 J/kg…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-62 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-62 Repita el problema 11-61 para un gasto de masa de 3 kg/s para el agua. 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 11-61 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-61 Se usa un intercambiador de calor de tubos y coraza con 2 pasos por la coraza y 12 pasos por los tubos para calentar agua (cp
4 180 J/kg ·…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-60 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-60 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 11-59 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-59 Se va a calentar glicerina (cp
2 400 J/kg · °C) a 20°C y a razón de 0.5 kg/s por medio de etilenglicol (cp
2 500 J/kg · °C)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-58I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-58I Se va a usar agua geotérmica (cp
1.03 Btu/lbm · °F) como la fuente de calor para suministrarlo al sistema hidrónico de calefacción de una casa, a razón de 40…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-57 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-57 Se va a calentar aceite de motor (cp
2 100 J/kg · °C) de 20°C hasta 60°C, a razón de 0.3 kg/s, en un tubo de cobre de pared delgada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-56I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-56I Aceite se está enfriando de 180ºF a 120ºF en un intercambiador de 1 paso por la coraza y 2 pasos por los tubos, con un coeficiente total de transferencia de calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-55 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-55 Un intercambiador de calor de flujo cruzado y un solo paso 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 11-54 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-54 Reconsidere el problema 11-53. Con ayuda del software EES (u otro), investigue el efecto de la razón del flujo de masa del agua sobre la razón de transferencia de calor y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-53 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-53 Se utiliza un intercambiador de calor de coraza y tubos de 2 pasos por la coraza y 12 pasos por los tubos para calentar agua (cp
4 180 J/kg ·…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-52 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-52 Vuelva a considerar el problema 11-51. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos de la temperatura de salida del aceite y de la entrada del agua sobre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-51 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-51 Se va a usar un intercambiador de calor de tubo doble, de pared delgada y a contraflujo para enfriar aceite (cp
2 200 J/kg · °C), de 150°C hasta 50°C,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-50 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-50 Se usa un intercambiador de calor de doble tubo y de flujo paralelo para calentar agua fría de la llave con agua caliente. El agua caliente (cp
4.25 kJ/kg ·…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-49I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-49I Se usa un intercambiador de un paso por el casco y 8 pasos por los tubos para calentar glicerina (cp
0.60 Btu/lbm ·°F) desde 80°F hasta 140°F por medio de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-48 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-48 Vuelva a considerar el problema 11-47. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos de la temperatura y del gasto de masa del agua geotérmica sobre la longitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-47 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-47 Se va a calentar agua (cp
4 180 J/kg · °C) en un intercambiador de tubo doble y flujo paralelo, desde 25°C hasta 60°C, a razón de 0.2 kg/s. El…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-46 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-46 Se usa un intercambiador de calor de casco y tubo para calentar 10 kg/s de aceite (cp
2.0 kJ/kg · K), desde 25°C hasta 46°C. El intercambiador es de un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-45 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-45 Un flujo de hidrocarbono (cp
2.2 kJ/kg · K) se enfría a razón de 720 kg/h, desde 150°C hasta 40°C, al pasar por el tubo interior de un intercambiador de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-44 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-44 Se conduce una prueba para determinar el coeficiente de transferencia de calor total en un intercambiador de tubos y coraza, de agua hacia aceite, que tiene 24 tubos con un diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-43 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-43 Se calienta etilenglicol desde 25°C hasta 40°C a razón de 1.5 kg/s, en un tubo horizontal de cobre (k
386 W/m · K) que tiene un diámetro interior de 2.0…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-42I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-42I Un intercambiador de calor de flujo cruzado y de un solo paso se utiliza para enfriar agua refrigerante (cp
1.0 ‘Btu/lbm · ºF) de un motor diesel de 190ºF a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-41 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-41 Se dice que un intercambiador de calor en contraflujo tiene un coeficiente total de transferencia de calor de 284 W/m2 · K cuando opera en condiciones de limpieza y diseño. Un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-40C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-40C Para temperaturas de entrada y de salida específicas, ¿para qué clase de intercambiador de calor la Tml tendrá el valor más grande: el de doble tubo y flujo paralelo, el de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-39C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-39C Cuando no se conocen las temperaturas de salida de los fluidos en un intercambiador, ¿todavía resulta práctico usar el método de la LMTD? Explique. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-38C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-38C En la relación de transferencia de calor Q·
UAs F Tml para un intercambiador, ¿cómo se llama la cantidad F? ¿Qué representa? ¿Puede ser F mayor que uno? Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-37C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-37C Explique cómo se puede usar el método de la LMTD para determinar el área superficial de transferencia de calor de un intercambiador de tubos y coraza de pasos múltiples cuando se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-36C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-36C En un intercambiador de calor de flujo paralelo ¿la temperatura de salida del fluido frío puede ser más alta que la temperatura de salida del fluido caliente? ¿Qué se puede decir…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-35C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-35C Se dice que la diferencia de temperatura entre los fluidos caliente y frío en un intercambiador es T1 en uno de los extremos y T2 en el otro. ¿La diferencia media…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-34C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-34C ¿Cuál es la diferencia entre la diferencia de temperatura media logarítmica para un intercambiador y la diferencia de temperatura media aritmética (AMTD)? Para temperaturas de entrada y de salida específicas, ¿cuál…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-33C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-33C En la relación de la transferencia de calor Q ·
UAs Tml para un intercambiador, ¿cómo se llama Tml? ¿Cómo se calcula ésta para un intercambiador de calor de flujo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-32C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-32C ¿En qué condiciones la relación de la transferencia de calor Q ·
m· ccpc(Tc, sal Tc, ent)
m · hcph (Th, ent Th, sal) es válida para un intercambiador?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-31C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-31C Considere un dispositivo en el cual se condensa vapor de agua a una temperatura específica rechazando calor hacia el agua de enfriamiento. Si se conocen la razón de la transferencia de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-30C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-30C ¿Qué es la razón de capacidades caloríficas? ¿Qué puede decir el lector acerca de los cambios de temperatura de los fluidos caliente y frío en un intercambiador de calor si los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-29C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-29C ¿En qué condiciones el aumento de temperatura del fluido frío en un intercambiador será igual a la caída de temperatura del fluido caliente? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-28C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-28C ¿Cuáles son las aproximaciones comunes que se hacen en el análisis de los intercambiadores de calor? 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 11-27 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-27 Se usa un recipiente con camisa dentro del cual está colocado un agitador de flujo de tipo turbina, para calentar un flujo de agua, desde 10°C hasta 54°C. Se puede estimar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-26 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-26 Vuelva a considerar el problema 11-25. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica del coeficiente de transferencia de calor total como función del espesor de la caliza,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-25 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-25 Repita el problema 11-24 suponiendo que sobre la superficie exterior del tubo interior se forma una capa de 2 mm de espesor de caliza (k
1.3 W/m · °C) Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-24 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-24 Se usa un intercambiador de calor largo, de tubo doble y pared delgada, con diámetros del tubo y del casco de 1.0 cm y 2.5 cm, respectivamente, para condensar refrigerante 134a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-23I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-23I El tubo en un intercambiador de calor tiene 2 in. de diámetro interno y 3 in. de diámetro externo. La conductividad térmica del material del tubo es 0.5 Btu/h · ft2…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-22I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-22I Se dice que un intercambiador de calor en contraflujo tiene un coeficiente total de transferencia de calor, con base en el área externa del tubo de 50 Btu/h · ft2 ·…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-21 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-21 Vuelva a considerar el problema 11-20. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica del coeficiente de transferencia de calor total con base en la superficie interior como…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-20 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 11-20 Repita el problema 11-19 suponiendo un factor de incrustación Rf, i
0.0005 m2 · °C/W sobre la superficie interior del tubo Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…