PROBLEMARIO DEL TEMA 2
MATERIA: Transferencia de Calor
DOCENTE: José Raúl Díaz Martínez.
Problemas del libro: Transferencia de Calor
Autor: J. P. Holman
Editorial: octava edición, McGraw-Hill, 1998
Resuelva los siguientes problemas:
CONDUCCIÓN DE CALOR
Coordenadas Cartesianas
2.2 Cierto material de 2.5 cm de espesor, con un área de 0.1 m2 de sección transversal,
mantiene una de sus caras a 35 °C y la otra a 95 °C. La temperatura en el plano central del
material es de 62 °C, y el flujo de calor a través del material es 1 kW. Obténgase una
expresión para la conductividad térmica del material en función de la temperatura.
2.4 Una pared plana está construida de un material con una conducción térmica que varía
con el cuadrado de la temperatura de acuerdo de acuerdo con la relación k=k0(1 + βT2).
Obténgase una expresión para la transferencia de calor en esta pared.
Coordenadas Cilíndricas
2.16 En el apéndice A se dan las dimensiones de tuberías de acero estándar. Supóngase
que una tubería con número de listado 80 de 3-in, está recubierta con 2.54 cm de un
aislante que tiene k = 60 W/(m•°C) y el exterior del aislante está expuesto a un ambiente
con h= 10 W/(m2•°C) y Tα= 20 °C. La temperatura del interior de la tubería es 250 °C. Por
cada unidad de longitud de la tubería, calcúlese (a) la resistencia térmica total y (b) la
pérdida de calor.
2.22 Una tubería de vapor caliente con una temperatura superficial interna de 250 °C
tiene un diámetro interior de 8 cm y un espesor de pared de 5.5 mm. Ésta está recubierta
de una capa de 9 cm de un aislante que tiene k = 0.5 W/(m•°C), seguida de una capa de 4
cm de aislante con k = 0.25 W/(m•°C). La temperatura exterior del aislamiento es 20 °C.
Calcúlese la pérdida de calor por metro de longitud. Supóngase k = 47 W/(m•°C) para la
tubería.
Coordenadas Esféricas
