UNIVERSIDAD ECCI
INGENIERÍA MECÁNICA
TRANSFERENCIA DE CALOR
LISBETH TOVAR
TALLER PRIMER CORTE
El siguiente debe ser desarrollado a mano en hojas examen, en grupos de 3 personas y se debe
entregar el martes 3 de septiembre de 2019 a las 8:00pm.
Se puede apoyar con alguno de los siguientes libros:
Transferencia de calor y masa: Un enfoque práctico. Yunus A. Çengel. McGraw Hill. Tercera
edición
Fundamentos de transferencia de calor. Frank P. Incropera, David P. DeWitt. Pearson. Cuarta
edición.
1. ¿En qué difiere la ciencia de la transferencia de calor de la ciencia de la termodinámica?
2. ¿Cuál es la teoría del calórico? ¿Cuándo y por qué se abandonó?
3. ¿Qué es flujo de calor? ¿Cómo está relacionado con la razón de transferencia de calor?
4. ¿Cuáles son los mecanismos de transferencia de energía para un sistema cerrado? ¿Cómo se
distingue la transferencia de calor de las otras formas de transferencia de energía?
5. ¿Cómo están relacionados entre sí el calor, la energía interna y la energía térmica?
6. Considere dos casas que son idénticas, excepto porque, en una de ellas, las paredes se construyen
con ladrillos y, en la otra, con madera. Si las paredes de la casa de ladrillos tienen el doble de
espesor, ¿cuál de las casas piensa usted que será más eficiente respecto al uso de la energía?
7. Defina la conductividad térmica y explique su significado en la transferencia de calor.
8. ¿Cuáles son los mecanismos de transferencia de calor? ¿Cómo se distinguen entre sí?
9. Considere la transferencia de calor a través de una pared sin ventanas de una casa, en un día de
invierno. Discuta los parámetros que afectan la razón de conducción del calor a través de la pared.
10. Escriba las expresiones para las leyes físicas que rigen cada modo de transferencia de calor e
identifique las variables que intervienen en cada relación.
11. ¿En qué difiere la conducción de calor de la convección?
12. ¿En qué difiere la convección forzada de la natural?
13. A juzgar por su unidad, W/m·K, ¿podemos definir la conductividad térmica de un material como la
razón de transferencia de calor a través del material por unidad de espesor por unidad de diferencia
en la temperatura? Explique.
14. Considere la pérdida de calor a través de dos paredes de una casa en una noche de invierno. Las
paredes son idénticas, excepto que una de ellas tiene una ventana de vidrio firmemente ajustada.
¿A través de cuál pared la casa perderá más calor? Explique.
15. ¿Cuál es mejor conductor del calor: el diamante o la plata?
16. Considere dos paredes de una casa que son idénticas, excepto que una de ellas está construida de
madera de 10 cm de espesor, en tanto que la otra está hecha de ladrillo de 25 cm de espesor. ¿A
través de cuál de las dos paredes la casa perderá más calor en el invierno?
17. ¿Cómo varía la conductividad térmica de los gases y los líquidos con la temperatura?
18. Las superficies interior y exterior de un muro de ladrillos de 4 m x 7 m, con
espesor de 30 cm y conductividad térmica de 0.69 W/m · K, se mantienen a
las temperaturas de 20°C y 5°C, respectivamente. Determine la razón de la
transferencia de calor a través del muro, en W. (𝐴𝑠= 𝐿 × 𝐿) Respuesta:
1035W
