ingeniería mecánica, diseño ingeniería industrial transporte, equipos de transporte, control de procesos

1. Prof. Maxwell Altamirano

2.  Una placa de hierro de 2 cm de espesor
tiene un área de 5 000 cm2
en su sección
transversal. Una de lascaras está a 150
ºC y la otra está a 140 °C. ¿Cuánto calor
fluye a través de la placa cada
segundo? Para el hierro, k T =80 W/m · K.

4.  Una placa de metal de 4.00 mm de
espesor tiene una diferencia de
temperatura entre sus dos caras de 32.0
°C. Transmite 200 kcal/h a través de un
área de 5.00 cm2
. Calcule la
conductividad térmica del metal en
W/m · K.

6.  Dos placas de metal están soldadas una a la otra como
se muestra en la fi gura. Se sabe que A 80 cm2
, L1 = L2=
3.0 mm, T1 = 100 °C, T2 0 °C. Para la placa de la izquierda,
kT1 =48.1 W/m · K; para la placa de la derecha, kT2 =68.2
W/m · K. Calcule la tasa de flujo de calor a través de las
placas y la temperatura T del empalme soldado.

8.  Un enfriador de bebidas tiene la forma
de un cubo de 42 cm de longitud en
cada arista. Sus paredes, de 3.0 cm de
espesor, están hechas de plástico (kT =
0.050 W/m · K). Cuando la temperatura
exterior es de 20 °C, ¿cuánto hielo se
derrite dentro del enfriador cada hora?

10.  Un tubo de cobre (longitud, 3.0 m; diámetro interior,
1.500 cm; diámetro exterior, 1.700 cm) se extiende a
través de un tanque de 3.0 m de largo por el que
circula agua rápidamente y que se mantiene a 20 °C.
Por el interior del tubo circula vapor de agua a 100 °C.
a) ¿Cuál es la tasa de flujo de calor desde el vapor
hacia el tanque? b) ¿Cuánto vapor se condensa por
minuto? Para el cobre, kT =1.0 cal/s · cm · °C.

12.  a) Calcule el valor R para una pared
constituida por las siguientes capas: bloque de
concreto (R = 1.93), una tabla de aislante de
1.0 pulgada (R = 4.3) y una pared seca de 0.50
pulgadas (R =0.45), todo en unidades usuales
de Estados Unidos. b) Si la pared tiene un área
de 15 m2
, calcule el flujo de calor por hora a
través de la pared cuando la temperatura
justo afuera es 20 °C menor que la del interior.