FACULTAD DE INGENIERÍA
PROBLEMARIO 3 ONDAS Y CALOR

CONDUCCIÓN
1.- (a) Encuentre la tasa de flujo de energía a través de un bloque de cobre de 15cm2 de área de sección transversal y de 8cm de longitud cuando se establece una diferencia de temperatura de 30°C en el bloque. Repita el cálculo suponiendo que el material es (b) un bloque de aire estancado con estas dimensiones y (c) un bloque de madera con estas dimensiones.

2.- Un panel de vidrio de una ventana mide 10plg de ancho, 16plg de largo y 0.125plg de espesor. La superficie interior está a 60°F y la exterior a 20°F. ¿Cuántos Btu se transfieren al exterior en 2h?

3.- Las temperaturas de las superficies interna y externa de una ventana de vidrio de 5mm de espesor son 15 y …ver más…

17.- Una bola de acero gris tiene una emisividad de 0.75, cuando la temperatura es de 570°C, la potencia radiada es de 800Watts. ¿Cuál es el área total superficial de la bola?

18.- Una lámpara de 25Watts tiene un filamento cuya área es de 0.212cm2, si la emisividad es de 0.35. ¿Cuál es la temperatura de operación del filamento?

19.- La emisividad de una esfera metálica es 0.3, y a una temperatura de 500K irradia una potencia de 800Watts. ¿Cuál es el radio de la esfera?

CUERPO NEGRO
20.- Una esfera que es un perfecto cuerpo negro radiador tiene un radio de 0.06m y está a 200°C en un cuarto donde la temperatura es de 22°C. Calcule la velocidad neta a la que la esfera irradia energía.

21.- ¿Cuál es la potencia radiada por un cuerpo negro esférico con un área superficial de 20cm2 si su temperatura es de 250°C?

22.- La emisividad de un objeto es 0.7. ¿Cuántas veces mayor será la radiación de un cuerpo negro similar a la misma temperatura? Resp: 1.4

23.- Al mediodía el Sol entrega 1000Watts a cada metro cuadrado de una carretera asfaltada (negra). Si el asfalto negro pierde energía sólo por radiación, ¿cuál es su temperatura de equilibrio?

24.- Una esfera de 3cm de radio actúa como un cuerpo negro. Está en equilibrio con sus alrededores y absorbe 3x104Watts de la potencia radiada por los alrededores. ¿Cuál es la temperatura de la esfera?

25.- ¿Cuál es la razón de radiación de un cuerpo negro esférico a una temperatura de