Capítulo 13. Transferencia de calor por radiación

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-96 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-96 Una persona con ropa o desnuda se siente cómoda cuando la temperatura de la piel es de alrededor de 33°C. Considere un hombre promedio que usa ropa de verano cuya resistencia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-95 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-95 El coeficiente de transferencia de calor por convección para una persona con ropa mientras está caminando en aire tranquilo a una velocidad de 0.5 a 2 m/s queda dado por h…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-94C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-94C ¿Qué es temperatura operativa? ¿Cómo está relacionada con las temperaturas medias ambiente y radiante? ¿En qué difiere con respecto a la temperatura efectiva? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-93C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-93C Considere una persona que está descansando o realizando trabajo ligero. ¿Es justo decir que muy aproximadamente la tercera parte del calor metabólico generado en el cuerpo se disipa hacia el medio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-92C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-92C ¿Cómo se expresa el efecto aislante de la ropa? ¿Cómo afecta la ropa la pérdida de calor del cuerpo por convección, radiación y evaporación? ¿Cómo afecta la ropa la ganancia de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-91C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-91C ¿Qué es calor latente? ¿Cómo resulta afectada la pérdida de calor latente desde el cuerpo humano por a) lo húmedo de la piel y b) la humedad relativa del medio? ¿Cómo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-90C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-90C ¿Qué es calor sensible? ¿Cómo resulta afectada la pérdida de calor sensible desde un cuerpo humano por a) la temperatura de la piel, b) la temperatura del medio y c) el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-89C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-89C Explique todos los diferentes mecanismos de transferencia de calor del cuerpo humano a) a través de la piel y b) a través de los pulmones. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-88 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-88 Un gas a 1 200 K y 1 atm consta de 10% de CO2, 10% de H2O, 10% de O2 y 70% de N2 en volumen. El gas fluye entre dos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-87 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-87 Un horno cúbico cuya longitud del lado es de 6 m contiene gases de combustión a 1 200 K y a una presión total de 1 atm. La composición de esos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-86 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-86 Repita el problema 13-85 para una presión total de 3 atm. 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 13-85 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-85 Una cámara de combustión de flujo pasante consta de tubos largos de 15 cm de diámetro sumergidos en agua. Se conduce aire comprimido al tubo y se rocía combustible hacia ese…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-84 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-84 Un horno esférico de 5 m de diámetro contiene una mezcla de gases CO2 y N2 a 1 200 K y 1 atm. La fracción molar del CO2 en la mezcla…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-83 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-83 Repita el problema 13-82 reemplazando el CO2 por el H2O en estado gaseoso. 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 13-82 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-82 Un recipiente cilíndrico cuyos altura y diámetro son de 8 m está lleno con una mezcla de gases CO2 y N2 a 600 K y 1 atm. La presión parcial del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-81 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-81 En una planta de cogeneración se usan gases de combustión a 1 atm y 1 000 K para precalentar agua, pasándolos por tubos de 6 m de largo y 10 cm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-80 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-80 Considere una muestra equimolar de gases CO2 y O2 a 800 K y a una presión total de 0.5 atm. Para una longitud de la trayectoria de 1.2 m, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-79C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-79C Defina transmisividad espectral de un medio de espesor L en términos de a) las intensidades espectrales y b) el coeficiente de absorción espectral. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-78C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-78C Defina emisividad espectral de un medio de espesor L en términos del coeficiente de absorción espectral 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 13-77C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-77C ¿En qué difiere la distribución de la longitud de onda de la radiación emitida por un gas con respecto a la de una superficie a la misma temperatura? Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-76C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-76C ¿En qué se diferencia la transferencia de calor por radiación a través de un medio participante de la que se da a través de un medio no participante? Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-75 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-75 Una larga barra cilíndrica de combustible de superficie negra y un diámetro de 25 mm es encerrada por una superficie concéntrica a la barra. El blindaje tiene un diámetro de 50…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-74 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-74 Vuelva a considerar el problema 13-73. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos del diámetro del cilindro exterior y de la emisividad del blindaje contra la radiación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-73 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-73 Dos cilindros coaxiales de diámetros D1
0.10 m y D2
0.50 m y que tienen las emisividades e1
0.7 y e2
0.4 se mantienen a las temperaturas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-72 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-72 Vuelva a considerar el problema 13-71. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue el efecto del porcentaje de reducción en la razón neta de la transferencia de calor por…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-71 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-71 Un blindaje contra la radiación que tiene la misma emisividad e3 por ambos lados se coloca entre dos placas paralelas grandes, las cuales se mantienen a las temperaturas uniformes de T1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-70I TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-70I Dos discos paralelos de diámetro D
3 ft y con una separación L
2 ft entre sí están ubicados uno directamente arriba del otro. Los discos están separados por…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-69 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-69 Nitrógeno líquido se almacena en un tanque esférico de 1 m de diámetro, donde la superficie del tanque se mantiene a una temperatura uniforme de 80 K. El tanque esférico está…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-68 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-68 Vuelva a considerar el problema 13-67. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos del número de hojas de aluminio y de las emisividades de las placas sobre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-67 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-67 Se colocan cinco hojas delgadas idénticas de aluminio, con una emisividad de 0.1 por ambos lados, entre dos placas paralelas muy grandes, las cuales se mantienen a las temperaturas uniformes de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-66 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-66 Considere una persona cuya área superficial expuesta es de 1.9 m2, su emisividad es de 0.85 y su temperatura superficial es de 30°C. Determine la razón de la pérdida de calor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-65 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-65 Vuelva a considerar el problema 13-64. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), trace la gráfica de la razón neta de la transferencia de calor por radiación entre las dos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-64 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-64 Se coloca una delgada hoja de aluminio, con una emisividad de 0.15 por ambos lados, entre dos placas paralelas muy grandes, las cuales se mantienen a las temperaturas uniformes de T1…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-63 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-63 Aire fluye entre dos placas paralelas infinitamente largas. La placa superior está a 500 K y tiene una emisividad de 0.7, mientras que la placa inferior es una superficie negra con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-62 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-62 Dos placas paralelas muy grandes se mantienen a las temperaturas uniformes de T1
1100 K y T2
700 K y tienen las emisividades e1
e2
0.5, respectivamente.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-61C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-61C ¿Qué es un blindaje contra la radiación? ¿Por qué se usa? 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 13-60C TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-60C ¿Qué es efecto de la radiación? ¿Cómo influye sobre las mediciones de temperatura? 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 13-58 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-58 Oxígeno bifásico, gas-líquido, se almacena en un tanque esférico de 1 m de diámetro, donde se mantiene a su punto normal de ebullición. El tanque esférico está encerrado en una superficie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-57 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-57 Dos discos negros paralelos se colocan coaxialmente a una distancia entre ellos de 0.25 m en un entorno con una temperatura constante de 300 K. El disco inferior tiene un diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-56 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-56 Considere una superficie cilíndrica caliente y un disco orientado como se muestra en la figura. Tanto la superficie cilíndrica como el disco se comportan como cuerpos negros. El cilindro tiene un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-55 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-55 Considere un recinto cerrado hemisférico de 30 cm de diámetro. El domo se mantiene a 600 K y desde él se alimenta calor a razón de 65 W, en tanto que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-54 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-54 Considere un ducto semicilíndrico largo de diámetro de 1.0 m. Se alimenta calor desde la superficie base, la cual es negra, a razón de 1 200 W/m2, en tanto que la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-53 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-53 Dos cilindros paralelos largos de 20 cm de diámetro están colocados con una separación de 30 cm entre sí. Los dos son negros y se mantienen a las temperaturas de 425…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-52 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-52 Considere dos superficies rectangulares perpendiculares entre sí con una arista común, la cual tiene 1.6 m de largo. La superficie horizontal tiene 0.8 m de ancho y la vertical 1.2 m…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-51 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-51 Considere un horno hemisférico de diámetro D
5 m con una base plana. El domo del horno es negro y la base tiene una emisividad de 0.7. La base y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-50 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-50 Considere una parrilla circular cuyo diámetro es de 0.3 m. Su fondo está cubierto con trozos de carbón mineral calientes a 950 K, en tanto que la malla de alambre de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-49 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-49 Vuelva a considerar el problema 13-47. Mediante el software EES (o cualquier otro semejante), investigue los efectos de la longitud del lado y de la emisividad del recinto cerrado cúbico, y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – CENGEL 4 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13-48 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-48 Repita el problema 13-47 reemplazando el recinto cúbico por uno esférico cuyo diámetro sea de 3 m. 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 13-47 TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA CENGEL 4 EDICIÓN. 13-47 Un tanque esférico de diámetro D
2 m que está lleno con nitrógeno líquido a 100 K se mantiene en un recinto cerrado cúbico en el que se ha hecho…