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• ALAN MENDOZA OCAMPO

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FENÓMENOS DE TRANSPORTE TRANSFERENCIA DE CALOR COMPENDIO DE PROBLEMAS-3 (EP_3) NOMBRE, GRADO Y GRUPO:

Mendoza Ocampo Alan

FECHA: 16/04/2020

INSTRUCCIONES: Lea detenidamente los problemas. Sea claro en sus respuestas. Recuerde

ser cuidadoso en el uso de unidades, despejes y sustituciones. Durante la resolución podrá consultar libros y páginas de internet, el compendio de problemas deberá ser subido a Drive individualmente, y el documento deberá empezar con esta hoja como portada, recuerde que cualquier copia de trabajos se considerará como plagio y no se considerará para su calificación. El documento deberá subirlo en la carpeta de Evidencias de Producto (TAREAS), con todas las hojas que haya utilizado para sus respuestas, escaneadas, en un único documento en formato PDF (No se aceptaran otros formatos). Asegúrese de que el documento sea legible y claro, pues al no serlo no se revisará. Por lo que se sugiere que sus respuestas estén con pluma y no con lápiz. FECHA DE ENTREGA (día y hora del documento en Drive): 16/04/2020, 17:00 HRS. 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 0.08 in2. 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 b. El flujo de calor sobre la superficie de él en W/in2

2. A fermentation Factory is set up in Belize to produce an anti-UV compound from a newly discovered bacterial strain. The anti-UV compound will be used in the Bahamas for manufacture of an improved sunscreen lotion. A cheap second-hand bioreactor is purchased from a cash-strapped pharmaceutical company in the Cayman Islands, bur the reactor must be equipped with a new cooling coil. The fermentation is to be carried out at 35 °C. Cooling water is available from a nearby mountain steam at an average temperature of 15 °C; however, local environmental laws in Belize prohibit the dumping of water back into the steam if it is above 25 °C. Based on the heat of reaction for the bacterial culture, the cooling requirements are 15.5 kW. The overall heat transfer coefficient is estimated to be 340 W/m2K. If a company in Yucatan supply stainless steel pipe with diameter 4 cm for fabricating the cooling coil, what length is required?

3. Sobre un cilindro largo, de 25 mm de diámetro con un calentador eléctrico interno, fluye aire a 40 °C. En una serie de pruebas, se realizaron mediciones de la potencia por unidad de longitud, P’, que se requiere para mantener la temperatura superficial del cilindro a 300 °C, a diferentes velocidades V de la corriente libre del aire. Los resultados son los siguientes:

i. Determine el coeficiente de convección para cada velocidad, y muestre gráficamente los resultados. ii. Suponiendo que la dependencia del coeficiente de convección con la velocidad es de la forma h = Cvn, determine los parámetros C y n a partir de los resultados de la parte a). Incluya en cada ejercicio una explicación del comportamiento de las curvas obtenidas relacionando los conceptos del curso en los parámetros graficados. Básese de información bibliográfica indicando correctamente las fuentes consultadas.