1.- Un calentador de resistencia eléctrica se encapsula en un cilindro largo de 30 mm de diámetro. Cuando fluye agua con una temperatura de 25ºC y velocidad de 1 m/s cruzando el cilindro, la potencia por unidad de longitud que se requiere para mantener la superficie a una temperatura uniforme de 90ºC es de 28 kW/m. Cuando fluye aire, también a 25ºC, pero con una velocidad de 10 m/s, la potencia por unidad de longitud que se requiere para mantener la misma temperatura superficial es de 400 W/m. Calcule y compare los coeficientes de convección para los flujos de agua y aire.

2.- Un calentador eléctrico de cartucho tiene forma cilíndrica de longitud L = 200 mm y diámetro exterior D = 20 mm. En condiciones de operación normal el calentador …ver más…

Calcúlese el calor transferido a través de la capa.

1.9.- Un aislante tiene una conductividad térmica de 10 W/(m .“C). iQué espesor será necesario para que haya una caída de temperatura de 500 “C para un flujo de calor de 400 W/m’?

1.10.- Suponiendo que la transferencia de calor de la esfera del Problema 1.5 tiene lugar por convección natural con un coeficiente de convección de 2,7 W/(m’ . “C), calcúlese la diferencia de temperaturas entre la cara exterior de la esfera y el ambiente.

1.11.- Dos superficies perfectamente negras están dispuestas de tal manera que toda la energía radiante que sale de una de ellas, que se encuentra a 8OO”C, es interceptada por la otra. La temperatura de esta última superficie se mantiene a 250 “C. Calcúlese la transferencia de calor entre las superficies, por hora y por unidad de área de la superficie que se mantiene a 800°C.

1.12.- Dos planos paralelos y muy grandes, cuyas condiciones superficiales se aproximan a las de un cuerpo negro, se mantienen a 1.100 y 425 OC, respectivamente. Calcúlese el calor transferido entre los planos por unidad de tiempo y por unidad de área.

1.13.- Dos placas infinitas y negras a 500 y 100 “C intercambian calor por radiación. Calcúlese el flujo de calor por unidad de área. Si otra placa perfectamente negra se coloca entre las dos primeras,
Len qué cantidad se reduce el flujo de calor? ¿Cuál será la temperatura de