PROBLEMAS DE CONDUCCION DE CALORDescripción completa
Problemas Transferencia de calorFull description
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Problemas de transferencia de calor.Descripción completa
Problemas Resueltos Transferencia de Calor
problemas transferencia de calorDescripción completa
Descripción: FENOMENOS DE TRANSPORTE
Ingenieria QuimicaDescripción completa
Descripción: Presenta una serie de problemas de ingenieria para la catedra de Termodinamica y Transferecia de Calor
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Descripción: Problemas de combinatoria. estadística para ingenieros.
Descripción: ETAPAS DE LA TRANFERENCIA DE CALOR
HeatDescripción completa
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS GASES IDEALES 1. Un gas ideal ocupa un volumen de 100 cm 3 a 20 oC y a una presión
de 100 kPa. Determine el número de moles de gas en el recipiente. 2. Se mantiene un gas ideal en un recipiente a volumen constante. nicial nicialment mente! e! su temperat temperatura ura es 10 oC y su presión es 2!" atm. #Cu$l ser$ la presión cuando la temperatura sea de %0 oC& ncuent ntra ra conte ntenid nido un gas gas en una una vasi asi'a de % ( a una 3. Se encue temperatura de 20 oC y a una presión de ) atm. a. Determine Determine el número número de moles de gas gas en la vasi'a vasi'a *. #Cu$ntas #Cu$ntas mol+culas mol+culas de gas ,ay en la vasi'a& vasi'a& o o calient ienta a un gas de 2- C a 12 1 2- C mientras se mantiene a 4. Se cal presión constante en un recipiente cuyo volumen aumenta. #n /u+ actor cam*ia el volumen& 5. Un cilindro con un volumen de 12 ( contiene elio a una presión de 13 atm. #Cu$ntos glo*os se pueden llenar con este cilindro a presión atmos+rica si el volumen de cada glo*o es de 1 (& 6. n los sistemas modernos de vaco se ,an logrado presiones tan *a'as como 10 411mmg. Calcule el número de mol+culas en un recipiente de 1m3 a esta presión si la temperatura es de 2- oC. 7. (a rueda de una *icicleta se llena con aire a una presión de ""0 kPa a 20 oC. #Cu$l es la presión manom+trica manom+trica en la rueda despu+s de mane'arla en un da soleado cuando la temperatura es de 50 o C. 6Suponga /ue el volumen de la rueda no cam*ia7. 8. Una campana de *u8o cilndrica de 3 in de di$metro y 5 m de altura con el ondo a*ierto se sumerge a una proundidad de 220 m en el oc+ano. (a temperatura en la super9cie es de 2" oC y a los 220 m! es de " oC. (a densidad del agua de mar es de 1025 kg:m 3. #Cu$nto su*ir$ el nivel del agua dentro de la campana cuando se sumerge& 9. Una campana de *u8o con orma de cilindro de 2!" m de altura se *a'a desde el aire al agua de mar. l aire en la campana est$ inici nicial alme ment nte e a 20 oC. (a camp campan ana a se *a'a *a'a a una una pro proun undi dida dad d 6medida desde el ondo de la campana7 de 5"!0 *ra8as. ; esta proundidad la temperatura del agua es de 5 oC! y la campana est$ en e/uili*rio t+rmico con el agua. a. #Cu$nto su*ir$ el nivel del agua dentro dentro de la campana& campana& *. #; /u+ presión presión mnima mnima se de*e su*ir la presión presión del aire aire dentro dentro de la campana para sacar el agua /ue entró&
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS DILATACIÓN 1. l coe9ciente de dilatación lineal del acero es 0!000012
o
C41.
#Cu$nto valdr$ su coe9ciente de dilatación super9cial y cú*ica& 2. Un alam*re de acero de 120 m de longitud a 0 oC se enra ,asta < 10 oC. #Cu$l es su nueva longitud& 3. Un litro de alco,ol a 20 oC aumenta su volumen ,asta 1033 m( calentado a "0 oC. #Cu$l es su coe9ciente de dilatación cú*ica& 4. Una cierta masa de argón ocupa un volumen de 20 cm 3 a 2- oC. Calcule su volumen a la misma presión y 12- oC. 5. Un disco de latón tiene un agu'ero de %0 mm de di$metro en su centro a -0 o=. Si el disco se coloca en agua ,irviendo! #cu$l ser$ la nueva $rea del agu'ero& 6. Un *ul*o de vidrio Pre> se llena con "0 cm 3 de mercurio a 20 oC. #?u+ volumen se derramar$ si el sistema se calienta en orma uniorme a 0 oC& 7. Una varilla de *ronce tiene 2 m de longitud a 1" oC. #; /u+ temperatura se tendr$ /ue calentar la varilla para /ue su nueva longitud sea de 2!01 m& 8. l di$metro de un ori9cio practicado en una placa de co*re a 20 oC es de 3 mm. #; /u+ temperatura se de*er$ enriar el co*re para /ue ese di$metro sea de 2!)) mm& 9. Un matra8 Pyre> tiene un volumen interior de 00 cm 3 a 20 oC. #; /u+ temperatura el volumen interior ser$ 03 m(& l di$metro de una varilla de acero es de 3 mm cuando la 10. temperatura es de 20 oC. l di$metro de una argolla de *ronce es de 2!))" mm tam*i+n a 20 oC. #; /u+ temperatura en común la argolla de *ronce se ensartar$ desli8$ndose suavemente so*re la varilla de acero& Una tapa de aluminio se enrosca 9rmemente en la *oca de un 11. rasco de vidrio a la temperatura am*iente. Despu+s de de'ar el rasco uno o dos das dentro del rerigerador! la tapa no puede /uitarse con acilidad. >pli/ue la situación. Sugiera la orma de /uitar la tapa con acilidad. #Cómo podra ,a*er resuelto el a*ricante ese pro*lema& Un anillo de acero tiene un di$metro interior de 5!000 cm a 12. 20 oC. l anillo tiene /ue enca'ar en un e'e de co*re cuyo di$metro es de 5!003 cm a 20 oC. #; /u+ temperatura de*er$ ser calentado el anillo& Si el anillo y el e'e se enran uniormemente! #a /u+ temperatura se empe8ar$ a desli8ar el anillo so*re el e'e&
PROBLEMAS COMPLEMENTARIOS TRANSFERENCIA DE CALOR 1. n un da ro! un tro8o de ,ierro se siente m$s ro al tacto /ue un
peda8o de madera. >pli/ue por/u+. 2. ;l colocar una llama de*a'o de un vaso de papel relleno de agua! es posi*le ,acer /ue el agua ,ierva sin /ue se /ueme del ondo del vaso. >pli/ue esta situación. 3. Si un tro8o de papel se enrolla apretadamente alrededor de un tro8o de madera y el sistema se calienta con una llama! el papel se /uema! pero si se enrolla alrededor de una varilla de co*re y se calienta de la misma orma! no se /uema. #Por /u+& 4. Un *lo/ue de co*re tiene una sección transversal de 20 cm2 y una longitud de "0 cm. l lado e>tremo i8/uierdo se mantiene a 0 oC y el derec,o est$ a 100 oC. #Cu$l es la rapide8 del @u'o de calor en Aatts& #Cu$l es el @u'o de calor si el *lo/ue de co*re se sustituye por uno de vidrio de las mismas dimensiones& 5. Un e>tremo de una varilla de ,ierro de 30 cm de largo y 5 cm 2 de sección transversal se coloca dentro de un *aBo de ,ielo y agua. l otro e>tremo se coloca en un *aBo de vapor. #Cu$ntos minutos tendr$n /ue pasar para transerir 1!0 kcal de calor& #n /u+ dirección @uye el calor& 6. Un aislamiento de 9*ra de vidrio con 20 cm de espesor cu*re el piso de un desv$n de 20 m por 1" m. #Cu$ntas caloras de calor se pierden ,acia el desv$n si las temperaturas a uno y otro lado del aislamiento son de 10 oC y 25 oC& 7. l ondo de una olla de metal caliente tiene % cm 2 de $rea y )% oC de temperatura. (a olla se coloca encima de una *ase de corc,o de " mm de espesor. (a cu*ierta de ormica /ue est$ de*a'o de la capa de corc,o se mantiene a una temperatura constante de 20 o C. #Cu$nto calor es conducido a trav+s del corc,o en 2 minutos& 8. Se tiene una placa de acero ino>ida*le de 1 cm de espesor! a trav+s de la cual se conducen 35000 :m 2 de calor. Si las paredes se mantienen a 110 oC y )0 oC! calcule la temperatura a 0!" cm de la cara m$s caliente. 9. Calcule la tasa de calor por unidad de $rea transerido a trav+s de una pared de un cuarto de almacenamiento de 2" m 2! ormada por
una capa de concreto de 10 cm de espesor! cu*ierta por una capa aislante de 2 cm y conductividad 0!02% :m oC. (as temperaturas interna y e>terna son %oC y 30 oC respectivamente. n la conducción de calor desde una caldera ,asta un e/uipo 10. de procesamiento u*icado a 50 m se utili8a una tu*era de acero de cm de di$metro interno y 2 cm de espesor. (a temperatura de la super9cie interna de la tu*era es 11" oC y la temperatura de la super9cie e>terna es de )0 oC. Si la conductividad t+rmica del acero es 53 :m oC! calcule el calor perdido a los alrededores suponiendo estado estacionario. n una industria de aceites se utili8a tu*era de acero 11. ino>ida*le 6 E 1- :m oC7 para conducir aceite caliente. (a tu*era tiene un di$metro interno de % cm y un espesor de 2 cm y est$ cu*ierta de una capa de aislante 6 E 0!03" :m oC7 de 5 cm de espesor. Si la temperatura en la pared interna es de 130 oC y la e>terna de 2" oC! calcule la temperatura en el punto de contacto del aislante con la tu*era.