2.- Esferas de plstico de 5 mm de tamao y originalmente a 80 C se enfran en un lecho fluidizado donde la temperatura del aire es de 30 C. La densidad del slido esde 1 100 kg/m3, la conductividad es de 0.13 W/m2 . C, y el calor especfico es de 1 700 J/kg . C. El coeficiente de transferencia de calor externo es de 50 W/m2 . C. a) Cunto tiempo le llevar a la temperatura promedio del slido alcanzar 35 C?; b) qu fraccin de la resistencia a la transferencia de calor se encuentra en la pelcula xterna?, y c) repita la parte a) para una temperatura de superficie constante de 30 C.

3.- Un bloque plano de plstico, con una temperatura inicial de 70 F (21.1 C), se coloca entre dos placas metlicas a la temperatura de 250 F (121.1 C). El espesor de bloque es de 1.0 in. (2.54 cm). a) Cunto tiempo tardar el bloque en alcanzar una temperatura media de 210 F (98.9 C)? b) Cunto calor, en Btu, se transferir al plstico por pie cuadrado de superficie, durante este tiempo? La densidad del slido es de 56.2 lb/ft3 (900 kg/m3), la conductividad trmica es de 0.075 Btu/ft . h . F (0.13 W/m . C), y el calor especfico es 0.40 Btu/lb . F (1.67 J/g . C).

4.- Una ola de fro repentina hace descender la temperatura a 20 C (4 F) durante 48 h. a) Si el suelo se encontraba inicialmente a 5 C (41 F), a qu profundidad se debera enterrar una tubera de agua para no correr peligro de congelarse?; b) cul es la distancia de penetracin en estas condiciones? La conductividad trmica del suelo es de 0.0011 m2/h (0.0118 ft2/h).

5.- Por el interior de una tubera de un intercambiador de doble tubo circula metanol, que se enfra con agua que circula por el enchaquetado. La tubera interior es de acero de 1 in. (25 mm), Norma (cdula) 40. La conductividad trmica del acero es 26 Btu/ft h F(45 W/m C). Los coeficientes individuales y los factores de ensuciamiento se resentan en la siguiente tabla Cul es el coeficiente global basado en el rea exterior de la tubera interna?CoeficienteBtu/ft2 h F W/m2 CCoeficiente del alcohol hi180 1 020Coeficiente del agua ho 600 1 700Factor de ensuciamiento interior hdi 1 000 5 680Factor de ensuciamiento exterior hdo 500 2 840

6.- Calcule los coeficientes globales de transferencia de calor basados en las reas interior y exterior para los siguientes casos:Caso 1 Agua a 10 C que fluye en un tubo de condensador de 34 in. 16 BWG y vapor de agua saturado a 105 C condensado en el exterior. hi = 12 kW/m2 C. ho = 14 kW/m2 C. km = 120 W/m C.Caso 2 Benceno que condensa a la presin atmosfrica sobre el exterior de una tubera de acero de 25 mm y aire a 15 C que circula por el interior a 6 m/s. El espesor de la pared de la tubera es de 3.5 mm. hi = 20 W/m2 C. ho = 1 200 W/m2 C. km = 45 W/m2 C.Caso 3 Condensacin por goteo de vapor de agua saturado a la presin manomtrica de 50 lbf /in.2 sobre una tubera de acero de 1 in. Norma (cdula) 40, por la que circula petrleo a 100 F. ho = 14 000 Btu/ft2 h F. hi = 130 Btu/ft2 h F. km = 26 Btu/ft h F.

1.- Una torre de enfriamiento de desplazamiento inducida a contracorriente opera con las temperaturas de entrada y salida del agua de 105 y 85 F, respectivamente, cuando el aire tiene unas temperaturas de bulbo seco y de bulbo hmedo, respectivamente, de90 y 76 F. La torre tiene un relleno de plstico apilado de 4 ft, y las velocidades de flujo son Gy = 2 000 lb/h ft2 y Gx = 2 200 lb/h ft2. a) Determine el nmero de unidades de transferencia, la altura de la unidad de transferencia con base en la fuerza impulsora de la fase gaseosa global, y la temperatura de aproximacin. b) Si la carga de enfriamiento es la misma, pero la temperatura del aire desciende a 70 F con una temperatura de bulbo hmedo de 60 F, calcule la temperatura del agua y la temperatura de aproximacin.

2.- Se hace circular aire a 27 C y 60% de humedad relativa a travs de tubos de 1.5 cm de dimetro exterior, por los cuales el agua fluye a 60 cm/s y a 15 C. La velocidad del aire aproximada en los tubos es de 1.5 m/s. a) Se condensar el agua en los tubos? b) Cul es la temperatura de la pared y la temperatura de la superficie de contacto si ocurre la condensacin?

3.- Un secador continuo a contracorriente se dise para secar 800 lb de slido poroso hmedo por hora desde 140% de humedad hasta 20%, ambos en base seca. Se utiliza aire a una temperatura de bulbo seco de 120 F y una temperatura de bulbo hmedo de 70 F. La humedad de salida es de 0.012. El contenido de humedad promedio de equilibrio es de 5% del peso seco. El contenido de humedad total (base seca) en el punto crtico es de 40%. Se supone que la reserva permanecer a una temperatura de 3 F por encima de la temperatura de bulbo hmedo del aire por todo el secador. El coeficiente de transferencia de calor es de 12 Btu/ft2 h F. El rea expuesta al aire es de 1.1 ft2 por libra de slidos secos. Cunto tiempo debern permanecer los slidos en el secador? 4.- Una lmina con un peso hmedo de 5 kg originalmente contiene 50% de humedad (base hmeda). La lmina es de 600 por 900 por 75 mm de espesor. El contenido de la humedad en equilibrio es de 5% del peso total cuando se pone en contacto con aire de 20 C y 20% de humedad. En la tabla 24.1 se proporciona la velocidad de secado para el contacto con el aire de la calidad superior a una velocidad definida. El secado tiene lugar en una sola cara de la lmina. Cunto tiempo se necesitar para secar la lmina hasta 15% de contenido de humedad (base hmeda)?

5.- Un slido poroso se seca en un secador discontinuo bajo condiciones de secado constante. Se requieren siete horas para reducir el contenido de humedad desde 35 hasta 10%. Se ha encontrado que el contenido crtico de humedad es de 20% y la humedad en el equilibrio es de 4%. Todos los contenidos de humedad estn en base seca. Suponiendo que la velocidad de secado durante el periodo de velocidad decreciente es proporcional al contenido de humedad libre, cunto tiempo se requiere para secar una muestra del mismo slido desde 35 hasta 5% bajo las mismas condiciones de secado?