INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERÍA
PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR 1er. Parcial
Nombre: ____________________________________________________ Grupo: ____ Fecha: 21/09/21
I. Resuelva los siguientes problemas
1. Se va a construir una pared de 2 cm de espesor con un material que tiene una conductividad térmica
promedio de 1.3 W/m·K. Se aislará la pared con un material que tiene una conductividad térmica de 0.35
W/m·K, de manera que la pérdida de calor por metro cuadrado no excederá 1830 W. Suponiendo que las
temperaturas de las superficies interior y exterior de la pared aislada son de 1300 ºC y 30 ºC, calcule el
espesor de aislante requerido. (3.5 puntos)
2. Una tubería de acero con diámetro externo de 5 cm se encuentra cubierta por un aislante de asbesto de
6.4 mm (k = 0.096 Btu/h·ft·ºF) seguido de una capa aislante de fibra de vidrio de 2.5 cm de espesor (k =
0.028 Btu/h ·ft·ºF). La temperatura de la pared de la tubería es de 315 ºC y la temperatura del exterior
del aislante es de 38 ºC. Calcule la temperatura interfacial entre el asbesto y la fibra de vidrio por pie de
longitud. (3.0 puntos)
3. Una sección de 50 m de largo de un tubo que conduce vapor de agua cuyo diámetro exterior es de 10
cm pasa a través de un espacio abierto que está a 15 °C. Se mide la temperatura promedio de la superficie
exterior del tubo y resulta ser de 150 °C. Si el coeficiente combinado de transferencia de calor sobre la
superficie exterior del tubo es de 20 W/m2·°C, determine a) la razón de la pérdida de calor a través del
tubo, y b) el espesor del aislamiento de fibra de vidrio (k = 0.035 W/m·°C). Suponga que la temperatura
del tubo permanece constante a 150°C. (3.5 puntos)
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