Inacap Valparaíso

Ing. Mecánica Automotriz

Tercer trabajo

Termodinámica II

Transferencia de Calor

Alumno: José De la Cruz Díaz.

Docente: Nygel Cayupe Rojas.

Ejercicio 1.73

Para fines de la transferencia de calor, un hombre de pie se puede considerar como si fuese un cilindro vertical de 30 [cm]

de diámetro y 170 [cm] de longitud, con las superficies superior e inferior aisladas y con una superficie lateral a una temperatura promedio de 34 [ºC]. Para un coeficiente de transferencia de calor por convección de 15 [W/m2 ºC], determine la velocidad de la pérdida de calor de este hombre, por convección, en un medio ambiente a 20 [ºC].

Esquema

Datos:

Tw: 34 [ºC]

T∞ : 20 [ºC]

170 [cm] kh: 15 [W/m2 ºC]

L: 170 [cm] = 1,7 [m]

D: 30 [cm] = 0,3 [m]

30 [cm]

Suposiciones:

- Ambiente a temperatura uniforme- Condiciones estacionarias

1.- Como la superficie superior e inferior permanecen aisladas, el calor se trasfiere a través de las paredes del ¨cilindro¨, por lo que debemos conocer el área o superficie de transferencia.

-Área lateral del cilindro:

A lateral: π D L

-Reemplazando los datos

A lateral: π x 0,3 [m] x 1,7 [m] = 1,6 [m2]

2.- Aplicando la ley de enfriamiento/calentamiento de Newton bajo condiciones estacionarias:

Qconvección: Kh A (Tw - T∞)

La velocidad de transferencia de calor por convección resulta:

Qconvección: 15 [W/ m2 ºC] x 1,6 [m2] x (34[ºC] – 20 [ºC])

Qconvección: 336 [W] = 336 [J/s]