Taller.
1. Un chip lógico usado en una computadora disipa 3 W de potencia en un medio de 120°F y
tiene un área superficial de transferencia de calor de 0.08pulg2. Suponiendo que la
transferencia de calor desde la superficie es uniforme, determine a) la cantidad de calor que
este chip disipa durante un día de trabajo de 8 horas, en kWh, y b) el flujo de calor sobre la
superficie de él, en W/pulg2.
2. Una estudiante que vive en un cuarto dormitorio de 4 m x 6 m x 6 m enciende su ventilador
de 150 W antes de salir del mismo en un día de verano, esperando que el cuarto esté más
frío cuando regrese en la tarde. Suponiendo que todas las puertas y ventanas están
herméticamente cerradas y descartando cualquier transferencia de calor a través de las
paredes y ventanas, determine la temperatura en el cuarto cuando regresa 10 horas más
tarde. Use valores de los calores específicos a la temperatura ambiente y suponga que el
cuarto está a 100 kPa y 15°C en la mañana cuando ella sale.
3. Una secadora de cabello es básicamente un ducto en el cual se colocan unas cuantas capas
de resistores eléctricos. Un ventilador pequeño tira del aire llevándolo hacia adentro y
forzándolo a que fluya sobre los resistores, en donde se calienta. Entra aire en una secadora
de cabello de 1 200 W, a 100 kPa y 22°C, y sale a 47°C. El área de la sección transversal de
la secadora a la salida es de 60 cm2. Despreciando la potencia consumida por el ventilador
y las pérdidas de calor a través de las paredes de la secadora, determine a) el gasto
volumétrico del aire a la entrada y b) la velocidad del aire a la salida.
4. Un cuarto de 4 m x 5 m x 7 m se calienta por medio del radiador de un sistema de calefacción
en el que se usa vapor de agua. El radiador de vapor transfiere calor a una razón de 12 500
kJ/h y se usa un ventilador de 100 W para distribuir el aire cálido en el cuarto. Se estima que
las pérdidas de calor del cuarto se producen con una rapidez de cerca de 5 000 kJ/h. Si la
temperatura inicial del aire del cuarto es de 10°C, determine cuánto tiempo transcurrirá
para que esa temperatura se eleve hasta 20°C. Suponga calores específicos constantes a la
temperatura ambiente.
