Universidad Centroamericana “José Simeón Cañas”
Tarea 3
Catedrático:
M.Sc. Carlos Cañas
Instructor:
Edgar Josué Morales Bonilla
Alumna:
Giselle Nohemy Sandoval Rivera
Carnet:
00008215
Ejercicio 6-10.
Se enfría con agua a una temperatura de 20ºC la
superficie superior de una placa sólida de 50 cm
de espesor (k=237 W/m·K). Las superficies
superior e inferior de la placa sólida tenían
temperaturas constantes de 60ºC y 120ºC,
respectivamente. Determine el coeficiente de
transferencia de calor por convección del agua y
su gradiente de temperatura en la superficie
superior de la placa.
Ejercicio 6-63.
Considere un avión que vuela a la velocidad de crucero de 800 km/h a una altitud de 10 km, donde
las condiciones atmosféricas estándar son de –50°C y 26.5 kPa. Cada ala del avión se puede
considerar como una placa plana de 25 m x 3 m. El coeficiente de fricción de las alas es de 0.0016.
Mediante la analogía cantidad de movimiento-transferencia de calor, determine el coeficiente de
transferencia de calor para las alas en las condiciones de crucero.
Ejercicio 7-15.
Una lámina de hoja metálica de 5 m de longitud se transporta sobre una banda a una velocidad de
5 m/s, mientras que el recubrimiento de su superficie superior se trata bajo la luz de lámparas
infrarrojas. El recubrimiento de la superficie superior de la hoja metálica tiene una absortividad de
0.6 y una emisividad de 0.7, mientras que la temperatura ambiente del aire circundante es de
25°C. La transferencia de calor por radiación ocurre sólo sobre la superficie superior, mientras que
la transferencia de calor por convección ocurre en las superficies superior e inferior de la hoja
metálica. Si las lámparas infrarrojas proveen un flujo constante de 5 000 W/m2 , determine la
temperatura superficial de la hoja metálica. Evalúe las propiedades del aire a 80°C.
Ejercicio 7-52.
Una barra cilíndrica larga caliente se coloca en un flujo de aire a 20°C (1 atm) con una velocidad de
10 m/s que fluye perpendicularmente a ella. La barra tiene un diámetro de 5 mm y su superficie
tiene una emisividad de 0.95. Si la temperatura de los alrededores es de 20°C y el flujo de calor
que se disipa de la barra es de 16 000 W/m2 , determine la temperatura superficial de la barra.
Evalúe las propiedades del aire a 70°C.
Ejercicio 8-62.
Aire caliente a 60°C que sale del hogar de una casa entra en una sección de 12 m de largo de un
ducto de lámina metálica que tiene una sección transversal rectangular de 20 x 20 cm, a una
velocidad promedio de 4 m/s. La resistencia térmica del ducto es despreciable y la superficie
exterior del mismo, cuya emisividad es de 0.3, está expuesta a aire frío a 10°C en el sótano, con un
coeficiente de transferencia de calor por convección de 10 W/m2 •°C. Considerando que las
paredes del sótano están también a 10°C, determine a) la temperatura a la cual el aire caliente
saldrá del sótano y b) la razón de la pérdida de calor desde el aire caliente en el ducto hacia el
sótano.