FENÓMENOS DE TRANSPORTE II
2do examen parcial
Nombres ___________________________________________________
___________________________________________________
___________________________________________________
Resuelva los siguientes problemas. Muestre a detalle el procedimiento de solución,
diagramas o esquemas, y las consideraciones necesarias. Las gráficas se pueden realizar
en Excel, pero deberán mostrarse en el documento a entregar. Responda con orden,
claridad y limpieza.
1. Un tubo de cobre de diámetros interior y exterior Di=13 mm y Do=18 mm respectivamente,
se utiliza en un intercambiador de calor de coraza y tubos.
a) Determine el coeficiente global de transferencia de calor con base en el área externa
del tubo, Uo. Compare las resistencias térmicas debidas a convección y conducción.
¿Qué puede concluir acerca del uso de tubería de metal para procesos de transferencia
de calor?
b) Grafique el coeficiente global de transferencia de calor, Uo, el coeficiente de
convección del lado del agua, hi y el coeficiente de convección en el lado del vapor,
ho, como funciones del flujo de agua para el intervalo 0.2 ≤ 𝑚 𝑖≤ 0.8 𝑘𝑔/𝑠. ¿Qué
puede concluir acerca del comportamiento gráfico de los coeficientes en función del
flujo másico?
2. Una corriente de agua fluye por un tubo horizontal de acero de 1 ¼ de pulgada, cédula 40
a 37.8 °C y velocidad 1.52 m/s. En el exterior se condensa vapor a 108.3 °C y se supone
que el coeficiente del vapor es constante e igual a 9100 W/m2•K.
a) Calcule el coeficiente convectivo hi del agua. (Advierta que se trata de una resolución
por aproximaciones sucesivas. Es necesario suponer primero una temperatura de la
pared interior).
b) Calcule el coeficiente general Ui basado en el área interior y el flujo específico de
transferencia de calor 𝑞/𝐴𝑖 en W/m2.