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4.7-l. Convección natural en la pared de un horno. La pared del horno del ejemplo 4.7-l está aislada de tal manera que su temperatura superficial es 366.5 K en lugar de 505.4 K. Calcule el coeficiente de transferencia de calor por convección natural y la velocidad de transferencia de calor por m de ancho. Use tanto la ecuación (4.7-4) como la ecuación simplificada en unidades SI y del sistema inglés. (Nota: En este cálculo se desprecia la radiación.) 4.7-2. Pérdidaspor convección natural en un cilindro. Un cilindro vertical de 76.2 mm de diámetro y 121.9 mm de alto se mantiene a temperatura de 397.1 K en la superficie. Pierde calor por convección natural al transferirlo al aire que está a 294.3 K. Las pérdidas provienen del área lateral del cilindro y del extremo circular plano superior. Calcule la pérdida de calor despreciando las pérdidas por radiación. Use las ecuaciones simplificadas de la tabla 4.7-2 para el intervalo más bajo de NGr Npr. El valor equivalente de L para la superficie plana superior es 0.9 veces el diámetro. Respuesta: q = 26.0 W Cap. 4 Principios de transferencia de calor en estado estacionario 361 4.7-3. Pérdidas de calor en un tubo horizontal. Un tubo horizontal que transporta agua caliente tiene una temperatura superficial de 355.4 K y un diámetro externo de 25.4 mm. El tubo se expone al aire que está a 294.3 K. ¿Cuál es la pérdida de calor por convección natural en 1 m de tubería? 4.7-4. Enfriamiento de una naranja por convección natural. Una naranja de 102 mm de diámetro, con temperatura superficial de 2 1.1 “C, se coloca en la repisa abierta de un refirgerador que se mantiene a 4.4 “C. Calcule la pérdida de calor por convección natural despreciando la radiación. Puede usarse como aproximación la ecuación simplificada para planos verticales, reemplazando L por el radio de la esfera (Ml). Vea en la referencia (S2) una correlación más precisa. 4.7-5. Convección natural en un espacio horizontal cerrado. Repita el ejemplo 4.7-3 para el caso en que las dos placas son horizontales y la placa de abajo está más caliente que la placa superior. Compare los resultados. Respuesta: q = 12.54 W 4.7-6. Pérdida de calor por convección natural en una ventana doble. Una ventana vertical con doble hoja de vidrio tiene un espacio cerrado de aire de 10 mm. La ventana tiene 2.0 m de alto por 1.2 m de ancho. Una superficie de la ventana está a 25 “C y la otra a 10 “C. Calcule la cantidad de transferencia de calor por convección libre a través del claro. 4.7-7. Pérdida de calor por convección natural del agua en placas planas. Dos placas cuadradas metálicas verticales de 0.40 x 0.40 m están separadas por un espacio de 12 mm y este espacio cerrado se llena con agua. La temperatura promedio de la superficie de una placa es 65.6 “C y la otra placa de 37.8 “C. Calcule la velocidad de transferencia de calor a través de esta garganta.