1. Un aislante tiene una conductividad térmica de 10 W/m °C ¿Qué espesor será necesario para que haya una caída de temperatura de 500°C para un flujo de calor de 400 W/m2 .

2. Una mujer informa a un ingeniero que ella frecuentemente nota sentirse más fría en verano cuando está frente a un frigorífico

abierto. El ingeniero le dice que ella sólo «imagina cosas», ya que no hay ningún ventilador en el frigorífico para soplar el aire sobre ella. Se sigue una animada discusión. ¿Qué lado de la argumentación debe apoyarse? ¿Por qué?

3. Una mujer informa a su marido ingeniero que el «agua caliente se congela más rápidamente que el agua fría». Él dice que esa

aseveración no tiene sentido. Ella responde que realmente ha medido el tiempo del proceso de congelación en las cubetas para hielo en el frigorífico y ha encontrado que el agua caliente sin duda congela más rápidamente. Un amigo, ¿Cómo arreglaría la argumentación? ¿Hay alguna explicación lógica para la observación de la mujer?

4. Una pared compuesta está formada por una placa de cobre de 2,5 cm, una capa de asbesto de 3,2 mm, y una capa de 5 cm de

fibra de vidrio. La pared está sometida a una diferencia de temperatura total de 560°C. Calcúlese el flujo de calor por unidad de área a través de la estructura compuesta.

5. Una cara de un bloque de cobre de 5 cm de espesor se mantiene a 260°C La otra cara está cubierta con una capa de fibra de

vidrio de 2,5cm de espesor. El exterior de la fibra de vidrio se mantiene a 38 °C y el flujo total de calor a través del conjunto cobre-fibra de vidrio es 44 kW. ¿Cuál es el área del bloque?

6. Un material determinado tiene un espesor de 30 cm y una conductividad térmica de 0,04w/m °C. En un instante dado la

distribución de temperaturas en función de x, distancia desde la cara izquierda, es T= 150 x2 -30x donde x está en metros. Calcúlese el flujo de calor por unidad de área en x = 0 y x = 30 cm. ¿se está enfriando o calentando el sólido?

7. Una pared está construida con una chapa de 4 mm de espesor de acero inoxidable [k = 16 W/m °C] con capas de plástico

idénticas a ambos lados del acero. El coeficiente de transferencia de calor global, considerando convección a ambos lados del plástico, es 120 W/m2 °C. Si la diferencia total de temperatura a través del conjunto es 60°C, calcúlese la diferencia de temperaturas a través del acero inoxidable.

8. Una esfera hueca está fabricada de aluminio, con un diámetro interior de 4 cm y un diámetro exterior de 8 cm. La

temperatura interior es de 100 °C y la temperatura exterior es 50°C Calcúlese la transferencia de calor.

9. Una tubería de acero de 5 cm de diámetro exterior (DE) está recubierta por un aislamiento de 6,4 mm de asbesto (k = 0,166 W/m °C) seguido de una capa de 2,5cm de fibra de vidrio (k = 0,048 W/m °C) La temperatura de la pared de la tubería es 315°C y la temperatura del exterior del aislamiento es 38°C Calcúlese la temperatura de la interfaz entre el asbesto y la de fibra de vidrio.

10. Una tubería de vapor caliente con una temperatura superficial interna de 250°C tiene un diámetro interior de 8 cm y un

espesor de pared de 5,5mm. Ésta está recubierta de una capa de 9 cm de un aislante que tiene k = 0,5 W/m °C seguida de una capa de 4 cm de aislante con k = 0,25 W/m °C. La temperatura exterior del aislamiento es 20 °C. Calcúlese la pérdida de calor por metro de longitud. Supóngase k = 47 W/m °C. Para la tubería.

11. En una placa de acero inoxidable cuya k = 20 W/m °C se genera calor de manera uniforme. El espesor de la placa es 1,0 cm y

la generación de calor es 500 MW/ m3 Si las dos caras de la placa se mantienen a 100 y 200°C respectivamente, calcúlese la temperatura en el centro de la placa.

12. El tronco de cono hueco mostrado se usa en aplicaciones de refrigeración por láser y está hecho de cobre con un espesor de

0,5 mm. Calcúlese la resistencia térmica para flujo de calor unidimensional. ¿Cuál sería la transferencia de calor para una diferencia de temperatura de 300°C