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• DanielCarrasco

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OPERACIONES UNITARIAS II PRACTICA N°01: MECANISMOS DE TRASMISION DE CALOR 1.- Considere a operario que está parada en un cuarto mantenido a 22°C en todo momento. Se observa que las superficies interiores de las paredes, pisos y el techo de la casa se encuentran a una temperatura promedio de 10°C, en invierno, y de 25°C, en verano. Determine la razón de transferencia de calor por radiación entre esta persona y las superficies circundantes, si el área superficial expuesta y la temperatura promedio de la superficie exterior de ella son de 1.4 m 2 y 30°C, respectivamente. Desprecie la transferencia de calor por convección. Emisividad de una persona 0.95

2.- Un medidor de flujo de calor sujeto a la superficie interior de la puerta de un refrigerador que tiene 3 cm de espesor indica que se tiene

un flujo de 25 W/m2 a través de esa puerta. Asimismo, se miden las temperaturas de las superficies interior y exterior de la puerta y resultan ser 7°C y 15°C, respectivamente. Determine la conductividad térmica promedio de la puerta del refrigerador. 3.- Se sopla aire caliente a 80°C sobre una superficie plana de 2 m _ 4 m que está a 30°C. Si el coeficiente promedio de transferencia de calor por convección es 55 W/m2 · °C, determine la razón de transferencia de calor del aire a la placa, en kW. 4.- Una cacerola de aluminio cuya conductividad térmica es 237 W/m · °C tiene un fondo plano con un diámetro de 15 cm y un espesor de 0.4 cm. Se transfiere calor de manera estacionaria a través del fondo, hasta hervir agua en la cacerola, con una razón de 800 W. Si la superficie interior del fondo de la cacerola está a 105°C, determine la temperatura de la superficie exterior de ella.

5.- Una hielera cuyas dimensiones exteriores son 30 cm x 40 cm x 40 cm está hecha de espuma de estireno (k = 0.033 W/m°C). Inicialmente la hielera está llena con 28 kg de hielo a 0°C y la temperatura de la superficie interior se puede tomar como 0°C en todo momento. El calor de fusión del hielo a 0°C es 333.7 kJ/kg y el aire ambiente circundante está a 25°C. Descartando toda transferencia de calor desde la base de 40 cm x40 cm de la hielera, determine cuánto tiempo transcurrirá para que el hielo que está dentro de ella se derrita por completo, si las superficies exteriores de la misma están a 8°C.

6.- En el verano, las superficies interna y externa de una pared de 25 cm de espesor se encuentran a 27°C y 44°C, respectivamente. La superficie exterior intercambia calor por radiación con las superficies que la rodean a 40ºC, y por convección con el aire del ambiente, también a 40ºC, con un coeficiente de transferencia de 8 W/m2 · °C. La radiación solar incide sobre la superficie a razón de 150 W/m 2. Si tanto la emisividad como la capacidad de absorción de la superficie exterior son de 0.8, determine la conductividad térmica efectiva de la pared.

Docente: Ing° Carlos J. Medina Valderrama