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Una placa plana de 4 m X 4 m mantenida a una temperatura constante de 80°C se sujeta a flujo paralelo de aire a 1 atm, 20°C y 10 m/s. Se mide la fuerza totalde resistencia que actúa sobre la superficie superior de la placa que es de 2.4 N. Mediante la analogía cantidad de movimiento-transferencia de calor, determine el coeficiente promedio de transferencia de calor por convección y la razón de la transferencia de calor entre la superficie superior de la placa y el aire. Rta: 18,62 w/m2ªC, 17900 W

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 3m. 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.

Respuesta: 89.6 W/m2 · °C

Durante un día frío de invierno el viento sopla a 55 km/h paralelo a una pared de 4 m de alto y 10 m de largo de una casa. Si el aire del exterior está a 5°C y la temperatura superficial de la pared es de 12°C, determine la velocidad de la pérdida de calor desde esa pared por convección. ¿Cuál sería su respuesta si se duplicara la velocidad del viento?

Respuestas: 9 081 W, 16 200 W

La superficie superior del vagón de pasajeros de un tren que se mueve a una velocidad de 70 km/h tiene 2.8 m de ancho y 8 m de largo. Esa superficie absorbe radiación solar a razón de 200 W/m2 y la temperatura del aire ambiental es de 30°C. Si supone que el techo del vagón está perfectamente aislado y que el intercambio de calor por radiación con los alrededores es pequeño en relación con la convección, determine la temperatura de equilibrio de la superficie superior de dicho vagón. Respuesta: 35.1°

Considere un camión refrigerado que viaja a 55 mph en un lugar donde la temperatura del aire es de 80°F. Se puede considerar que el compartimiento refrigerado del camión es una caja rectangular de 9 ft de ancho, 8 ft de alto y 20 ft de largo. El sistema de refrigeración del camión puede suministrar 3 toneladas de refrigeración (es decir, puede remover calor a razón de 600 Btu/min). La superficie exterior del camión está recubierta con un material de baja emisividad y, por consiguiente, la transferencia de calor por radiación es muy pequeña. Determine la temperatura promedio de la superficie exterior del compartimiento de refrigeración del camión, si se observa que el sistema de refrigeración está operando a la mitad de su capacidad. Suponga

que el flujo del aire sobre toda la superficie exterior es turbulento y que los coeficientes de transferencia de calor en las superficies delantera y trasera son iguales a los de las superficies laterales. Respuesta : 77.7 ªF

Se extruye un alambre largo de aluminio de 3 mm de diámetro a una temperatura de 370°C. El alambre se sujeta a flujo cruzado de aire a 30°C a una velocidad de 6 m/s. Determine la razón de la transferencia de calor del alambre al aire por metro de longitud, cuando se expone por primera vez a ese aire. Respuesta: 463W

Se va a calentar aire al pasarlo sobre un banco de tubos de 3 m de largo en el interior de los cuales se condensa vapor de agua a 100°C. El aire se aproxima al banco en la dirección perpendicular a 20°C y 1 atm, con una velocidad media de 5.2 m/s. El diámetro exterior de los tubos es de 1.6 cm y se encuentran dispuestos en forma escalonada con pasos longitudinal y transversal de SL _=ST = 4 cm. Se tienen 20 filas en la dirección del flujo con 10 tubos en cada una de ellas. Determine a) la razón de la transferencia de calor, b) la caída de presión a través del banco y c) la razón de la condensación del vapor en el interior de los tubos. Respuesata: 74830 W, 284 Pa, , 1.99 kg/min