INSTITUTO POLITÉCNICO ACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

FUNDAMENTOS DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE2ª EVALUACIÓN ESCRITA GRUPO 2IM54 “A” LUNES 21 DE OCTUBRE 2013

NOMRE DEL ALUMNO____________________________________________________

1. Se desea transportar metal líquido a través de una tubería la cual deberá estar embebida en una pared en un punto en donde la temperatura de la pared tenga una temperatura de 650 K. La pared de 1.2 m de espesor está construida con un material con una conductividad térmica función de la temperatura de acuerdo con la siguiente relación,

k = 0.073 (1 + 0.0054 T), en donde T está en K y k estará en W/m*K .

La temperatura de la superficie interior de la pared está a 925 K. La superficie exterior de la pared está expuesta al aire a 300 K, con un coeficiente convectivo de transferencia de calor de 23 W/m2 *K. Determine; ¿qué tan distante de la superficie interior, deberá localizarse a la tubería? ¿Cuál será la densidad de flujo de calor?.

2. Vapor saturado a 40 psia, fluye a 5 pie/s a través de una tubería de acero cédula-40, de 1.5 pulg., considere la conductividad térmica de la tubería de k = 10.0 Btu/ h pie oF,. El coeficiente convectivo de transferencia de calor por la condensación, en la superficie interior puede ser considerado como de 1 500 Btu/h pie2 oF. El aire del medio ambiente está a 80o F, y el coeficiente de la temperatura exterior igual a 3 Btu/h pie2 oF.

Calcule; (a) Las pérdidas de calor por cada 10 pies de tubería-simple. (b) Las pérdidas de calor por cada 10 pie de tubería, si la tubería es aislada con 2 pulgadas de aleación de magnesia al 85%, k = 0.041 Btu/h pie oF . (c) La masa de vapor que es condensada en 10 pie de tubería-simple.

TIEMPO DE LA EVALUACIÓN, 90 MINUTOS.