1.-Suponiendo una placa de aislante en la pared anterior de hule duro con
un espesor de 12 cm.
Calcular el flujo de calor.
Hule Acero
10cm 12cm
5m
11m
T2=38°
T1=100°
C
O
B
R
E
P
U
R
O
1
2
10
12
x
x
cm
cm
1 2
24 21
1
222
2
4 2
379 /
10*102.63*10 /
379 /
0.151 /
12*100.794 /
0.151 /
2.63*10 0.794 0.794263 /
total
acero
x
acero
hule
x
hule
total
R R R
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
R m K W
2
2
2
2 2
100 38( )0.794263 /
78.05 /
( ) 5 *11 55
( ) 78.05 / (55 )
4292.75
T
total
total
total
QR
K KQ
m K W
Q W m
A area m m m
Q Q A W m m
Q W
2.-Calcule el flujo de calor de la siguiente pared de cobre puro:
2
2 2
2
374 /
8 *32 256
200 20(374 / )(256 10 )( )
4 10
4.308
T
X
Cobre
Q KA
K W mK
area cm cm cm
K KQ W mK x m
x m
Q MW
1. 2
2. 2
3. 2
32 cm
8 cm
4 cm
T2=20°
T1=200°
3,-Encontrar la transferencia de calor por m2 de la pared anterior. Si la pared
es de aluminio y tuviera dimensiones de 1.5 m de base y 4 m de altura.
Determine el flujo de calor total para lo mismo.
5 cm
T2=20°
T1=300°
1.5 m
4 m
min
2
2
2
228 /
1.5 *4 6
300 20(228 / )(6 )( )
5 10
7.66
T
X
alu io
Q KA
K W mK
area m m m
K KQ W mK m
x m
Q MW
4.-Encontrar la transferencia de calor en la siguiente pared:
T1=200°
T2=20°
26 cm 30 cm
12 cm
1%
23 21
1
1%
24 22
2
223
3
52 /
26*105*10 /
52 /
374 /
12*103.208*10 /
374 /
1.279 /
30*100.234 /
1.279 /
0.151 /
aceroCr
x
aceroCr
cobrepuro
x
cobrepuro
arcilla
x
arcilla
hule
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
K W
223
4
30*101.986 /
0.151 /
x
hule
mK
mR m K W
K W mK
2
3,4
3 4
1 2 3,4
2
2
(0.234)(1.986)0.209 /
0.234 1.986
5*10 3.208*10 0.209
0.2143
200 20( )0.2143 /
839.94 /
total
total
T
total
R m K W
R R R R
R
QR
K KQ
m K W
Q W m
5.-Una pared compuesta como se muestra en la siguiente figura mide 45 𝑐𝑚 𝑥
30 𝑐𝑚. Encuentre la transferencia de calor en Watts, si 𝑇1 = 400℃ y 𝑇2 = 13℃.
T2 =13°
T1 =400°
1
2
3
4
15
12
6
4
x
x
x
x
cm
cm
cm
cm
15cm 6cm
12cm 4cm
( 0.5%)
23 21
1
24 22
2
min
2
23
min
45 /
15*103.333*10 /
45 /
363 /
12*103.305*10 /
363 /
249 /
12*104.819
249 /
aceroalcarbon C
x
aceroalcarbon
cobrepuro
x
cobrepuro
alu io
x
alu io
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR
K W mK
4 2
10 ,302
24 23
4
*10 /
147 /
6*104.081*10 /
147 /
laton Cu n
x
hule
m K W
K W mK
mR m K W
K W mK
224
5
224
6
224
7
1.279 /
4*100.0312 /
1.279 /
0.151 /
4*100.264 /
0.151 /
0.21 /
4*100.1904 /
0.21 /
arcilla
x
arcilla
hule
x
hule
madera
x
madera
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
4
1 2 3
2
2
2
2
2
1.336*10 0.25 0.145
0.395 /
200 50( )0.395 /
13821.42 /
( ) 45*30 1350
( ) 13821.42(1350*10 ) 186.589
total
total
T
total
total
R R R R
R m K W
QR
K KQ
m K W
Q W m
A area cm
Q Q A KW
6.-Determina la cantidad de flujo de calor por m2 de la pared compuesta.
1
2
3
5
1
0.7
x
x
x
cm
cm
cm
T2 =50°
T1 =200° C
O
B
R
E
P
U
R
O
Lana de vidrio
FIBRA PLACA AISLANTE
24 21
1
224
2
224
3
374 /
5*101336*10 /
3741.279 /
0.040 /
1*100.25 /
0.040 /
0.048 /
0.7*100.145 /
0.048 /
cobrepuro
x
cobrepuro
lanadevidrio
x
lana
fibra
x
fibra
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
K W mK
mR m K W
K W mK
4
1 2 3
2
2
2
1.336*10 0.25 0.145
0.395 /
200 50( ) 379.746 /0.395 /
total
total
T
total
R R R R
R m K W
QR
K KQ W m
m K W
7.-Un tubo de 𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 contiene en su interior vapor de agua a una temperatura de
100℃. Tiene una capa aislante de fibra de vidrio con un espesor de 15 𝑐𝑚. La
temperatura del aire es de 25℃. Encontrar el flujo de calor si los radios son:
𝑟1=125𝑥10−2 𝑚
𝑟2=203.2𝑥10−2𝑚
𝑟3=?
8.- Se tiene un tubo de acero al Cr al 1% el cual fluye vapor de agua en su
interior a 200°C. Dicho tubo tiene un diámetro exterior de 4 1/8´´ y 4 ´´ de
diámetro interior. La longitud de dicho tubo es de 2 m y este se encuentra
asilado con fibra placa aislante con un espesor de ½´´ .Determinar el flujo de
calor al exterior del tubo si se encuentra rodeado por aire a 25° C con h3=
5w/m2k. h1= 100 W/m2 K calor
T1
=200°C
T2
=25
ext.=4 1/8’’ R2= 2 1/16’’
int.=4’’ R1=2’’
t=espesor ½’’ Ra=2 1/6’’ + ½’’= 2 9/16’’
Kacero=52 W/m K
Kf ibra=0.048 W/ m K
R1=2’’=0.0508m
R2=2 1/16’’=0.05238m
Ra=2 9/16’’0.065m
200 25
0.5238 0.065ln( ) ln( )
1 10.0508 0.052382 (0.050)(2)(1000) 2 (52)(2) 2 (0.048)(2) 2 (0.065)(2)(5)
289.57
Q
Q W
9.- Un tubo de 𝐴𝑐𝑒𝑟𝑜 𝐴𝑙 1% 𝐶𝑟 contiene en su interior vapor de agua a una
temperatura de 270℃. Tiene una capa aislante de fibra de vidrio con un
espesor de 3 𝑐𝑚. La temperatura del aire es de 25℃. Encontrar el flujo de
calor si los radios son:
𝑟1=278𝑝𝑢𝑙𝑔=7.30𝑥10−2𝑚
𝑟2=3 𝑝𝑢𝑙𝑔=7.62𝑥10−2𝑚
𝑟3 =?