1.- Lee y estudia el tema 3.1, 3.2 y 3.3 del libro de Transferencia de calor y masa de Yunus
Cengel y resuelve lo siguientes:
1.- Considere una casa de ladrillos calentada eléctricamente (k = 0.40 Btu/h · ft · °F) cuyas
paredes tienen 9 ft de alto y 1 ft de espesor. Dos de las paredes tienen 50 ft de largo y las otras
tienen 35 ft. La casa se mantiene a 70°F en todo momento, en tanto que la temperatura del
exterior varía. En cierto día, se mide la temperatura de la superficie interior de las paredes y
resulta ser de 55°F, en tanto que se observa que la temperatura promedio de la superficie
exterior permanece en 45°F durante el día por 10 h, y en 35°F en la noche por 14 h. Determine
la cantidad de calor perdido por la casa ese día. También determine el costo de esa pérdida
de calor para el propietario, si el precio de la electricidad es de 0.09 dólar/kWh.
2.- Un elemento resistor cilíndrico en un tablero de circuito disipa 0.15 W de potencia en un
medio a 35°C. El resistor tiene 1.2 cm de largo y un diámetro de 0.3 cm. Si se supone que el
calor se transfiere de manera uniforme desde todas las superficies, determine a) la cantidad
de calor que este resistor disipa durante un periodo de 24 h, b) el flujo de calor sobre la
superficie del resistor, en W/m2 , y c) la temperatura superficial del resistor para un
coeficiente combinado de transferencia de calor por convección y radiación de 9 W/m2 · °C.
3.- Para desempañar el parabrisas posterior de un automóvil se adhiere un elemento
calefactor muy delgado en su superficie interna. El elemento calefactor provee un flujo de
calor uniforme de 1,300 W/m2 para desempañar el parabrisas posterior cuyo espesor es de 5
mm. La temperatura interior del automóvil es de 22°C y el coeficiente de transferencia de
calor por convección es de 15 W/m2 · K. La temperatura ambiente exterior es de –5°C y el
coeficiente de transferencia de calor por convección es de 100 W/m2 · K. Si la conductividad
térmica de la ventana es de 1.2 W/m · K, determine la temperatura de la superficie interna de
la ventana
4.- Una película transparente se adherirá en la superficie superior de una placa sólida dentro
de una cámara caliente. Para lograr la adherencia adecuada se debe mantener una
temperatura de 70°C entre la película y la placa sólida. La película transparente tiene un
espesor de 1 mm y una conductividad térmica de 0.05 W/m · K, en tanto que la placa sólida
tiene un espesor de 13 mm y una conductividad térmica de 1.2 W/m · K. Dentro de la cámara
caliente, el coeficiente de transferencia de calor por convección es de 70 W/m2 · K. Si la
superficie inferior de la placa sólida se mantiene en 52°C, determine la temperatura al interior
de la cámara y la temperatura de la superficie de la película transparente. Asuma que la
resistencia por contacto térmico es despreciable.
5.- Considere un transistor de potencia que disipa 0.15 W de potencia en un medio a 30°C. El
transistor tiene 0.4 cm de largo y un diámetro de 0.5 cm. Si se supone que el calor se
