SOLUCIONARIO AL +51 970302148 PROBLEMA 1.- El tubo de aluminio 2024-T6 de un condensador de gas (vapor) tiene un diámetro exterior
de 2x mm (tomar el valor de x el ultimo digito de su DNI). con una serie de aletas en su superficie exterior.
Las aletas tienen un grosor de 0,8 mm, un diámetro de 3x mm (tomar el valor de x el ultimo digito de su
DNI) y una separación entre centros de 5 mm. El vapor del interior está a 10 atm y el aire y la habitación
del exterior están a 18°C, con un exterior efectivo ℎ̅
= 6 W/m2K. El coeficiente de transferencia de
calor por condensación es muy grande y la pared del tubo no es gruesa. ¿Cuál es la tasa másica de
condensación si la tubería tiene 1,5 m de longitud?
PROBLEMA 2.- Se provee una varilla de latón cuadrada de 1x cm (tomar el valor de x el ultimo digito de
su DNI) de largo por 1 cm con 25 W en su base. El otro extremo está aislado. Se enfría con aire a 20°C,
con h = 68 W/m2K. Calcule la temperatura base.
PROBLEMA 3.- La puerta de un refrigeradora tiene un aislamiento de 2,x cm (tomar el valor de x el ultimo
digito de su DNI) de espesor (kin = 0,04 W/m·K) cubierta por dentro, por fuera y en los bordes con una
capa continua de aluminio de 3,2 mm de espesor (kAl = 165 W/m·K). La puerta se cierra contra un sello
no conductor de 1 cm de ancho. La ganancia de calor a través de la puerta puede resultar de la
conducción directa a través del aislamiento y los revestimientos (normal al plano de la puerta) y de la
conducción en el revestimiento de aluminio únicamente, yendo desde el revestimiento exterior,
alrededor del revestimiento del borde y hacia el revestimiento interior. Los coeficientes de transferencia
de calor hacia el interior, hi, y hacia el exterior, ho, son cada uno de 12 W/m2K, y tienen en cuenta tanto
la convección como la radiación. La temperatura exterior del congelador es de 25 ◦C y la temperatura
interior es de −15 ◦C.
a) Si la puerta de la refrigeradora tiene 1 m de ancho, estime la ganancia de calor unidimensional
a través de la puerta, despreciando cualquier conducción alrededor de los bordes.
b) Estime la ganancia de calor por conducción alrededor de los bordes de la puerta, suponiendo
que el aislamiento es perfectamente adiabático de modo que todo el calor fluye.
c) Sugeriría usted algunos cambios de diseño que podrían reducir la conducción de calor alrededor
de los bordes de la puerta, sustente
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