Transferencia de calor y masa : Un enfoque practico. PDF
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Cengel_Indiceynomenclatura.qxd 1/4/07 5:01 PM Page 904 Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page i DIMENSIÓN MÉTRICA MÉTRICA/INGLESA Volumen específico 1 m3/kg (cid:2)1000 L/kg 1 m3/kg (cid:2)16.02 ft3/lbm (cid:2)1000 cm3/g 1 ft3/lbm (cid:2)0.062428 m3/kg Temperatura T(K) (cid:2)T(°C) (cid:3)273.15 T(R) (cid:2)T(°F) (cid:3)459.67 (cid:2)1.8T(K) (cid:4)T(K) (cid:2)(cid:4)T(°C) T(°F) (cid:2)1.8 T(°C) (cid:3)32 (cid:4)T(°F) (cid:2)(cid:4)T(R) (cid:2)1.8* (cid:4)T(K) Conductividad 1 W/m · °C (cid:2)1 W/m · K 1 W/m · °C (cid:2)0.57782 Btu/h · ft · °F térmica Resistencia térmica 1°C/W (cid:2)1 K/W 1 K/W (cid:2)0.52750°F/h · Btu Velocidad 1 m/s (cid:2)3.60 km/h 1 m/s (cid:2)3.2808 ft/s (cid:2)2.237 mi/h 1 mi/h (cid:2)1.46667 ft/s 1 mi/h (cid:2)1.609 km/h Viscosidad dinámica 1 kg/m · s (cid:2)1 N · s/m2(cid:2)1 Pa · s (cid:2)10 poise 1 kg/m · s (cid:2)2419.1 lbf/ft · h (cid:2)0.020886 lbf · s/ft2 (cid:2)5.8016 (cid:5)10(cid:6)6lbf · h/ft2 Viscosidad cinemática 1 m2/s (cid:2)104cm2/s 1 m2/s (cid:2)10.764 ft2/s (cid:2)3.875 (cid:5)104ft2/h 1 stoke (cid:2)1 cm2/s (cid:2)10(cid:6)4m2/s 1 m2/s (cid:2)10.764 ft2/s Volumen 1 m3(cid:2)1000 L (cid:2)106cm3(cc) 1 m3(cid:2)6.1024 (cid:5)104in3(cid:2)35.315 ft3 (cid:2)264.17 gal (E.U.) 1 galón E.U. (cid:2)231 in3(cid:2)3.7854 L 1 onza fluida (cid:2)29.5735 cm3(cid:2)0.0295735 L 1 galón E.U. (cid:2)128 onzas fluidas Algunas constantes físicas Constante universal de los gases R (cid:2)8.31447 kJ/kmol · K u (cid:2)8.31447 kPa · m3/kmol · K (cid:2)0.0831447 bar · m3/kmol · K (cid:2)82.05 L · atm/kmol · K (cid:2)1.9858 Btu/lbmol · R (cid:2)1545.35 ft · lbf/lbmol · R (cid:2)10.73 psia · ft3/lbmol · R Aceleración estándar de la gravedad g(cid:2)9.80665 m/s2 (cid:2)32.174 ft/s2 Presión atmosférica estándar 1 atm (cid:2)101.325 kPa (cid:2)1.01325 bar (cid:2)14.696 psia (cid:2)760 mmHg (0°C) (cid:2)29.9213 inHg (32°F) (cid:2)10.3323 mH O (4°C) 2 Constante de Stefan-Boltzmann s(cid:2)5.6704 (cid:5)10(cid:6)8W/m2· K4 (cid:2)0.1714 (cid:5)10(cid:6)8Btu/h · ft2· R4 Constante de Boltzmann k(cid:2)1.380650 (cid:5)10(cid:6)23J/K Velocidad de la luz en vacío c(cid:2)2.9979 (cid:5)108m/s (cid:2)9.836 (cid:5)108ft/s Velocidad del sonido en aire seco a 0°C y 1 atm C(cid:2)331.36 m/s (cid:2)1089 ft/s Calor de fusión del agua a 1 atm h (cid:2)333.7 kJ/kg if (cid:2)143.5 Btu/lbm Calor de vaporización del agua a 1 atm h (cid:2)2257.1 kJ/kg fg (cid:2)970.4 Btu/lbm Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page ii Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page iii T R A N S F E R E N C I A D E C A L O R Y M A S A UN ENFOQUE PRÁCTICO Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page iv Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page v T R A N S F E R E N C I A D E C A L O R Y M A S A UN ENFOQUE PRÁCTICO YUNUS A. ÇENGEL University of Nevada, Reno Revisor técnico Sofía Faddeeva Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Campus Estado de México MÉXICO • BOGOTÁ • BUENOS AIRES • CARACAS • GUATEMALA • LISBOA MADRID • NUEVAYORK • SAN JUAN • SANTIAGO AUCKLAND • LONDRES • MILÁN • MONTREAL • NUEVADELHI SAN FRANCISCO • SINGAPUR • SAN LUIS • SIDNEY • TORONTO Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page vi DirectorHigherEducation: Miguel Ángel Toledo Castellanos DirectorEditorial: Ricardo del Bosque Alayón Editorsponsor:Pablo Eduardo Roig Vázquez Editora de desarrollo:Ana Laura Delgado Rodríguez Supervisorde producción:Zeferino García García Traducción:José Hernán Pérez Castellanos Javier Enríquez Brito TRANSFERENCIADE CALOR YMASA. Un enfoque práctico Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier medio, sin la autorización escrita del editor. DERECHOS RESERVADOS ©2007, respecto a la tercera edición en español por McGRAW-HILL/INTERAMERICANAEDITORES, S.A. DE C.V. ASubsidiary of The McGraw-HillCompanies, Inc. Edificio Punta Santa Fe Prolongación Paseo de la Reforma 1015, Torre A Piso 17, Colonia Desarrollo Santa Fe, Delegación Álvaro Obregón C.P. 01376, México, D.F. Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana, Reg. Núm. 736 ISBN-13: 978-970-10-6173-2 ISBN-10: 970-10-6173-X Traducido de la tercera edición de: Heat and Mass Transfer. APractical Approach Copyright ©2007 by The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. ISBN-13: 978-0-07-312930-3 ISBN-10: 0-07-312930-5 1234567890 09865432107 Impreso en México Printed in Mexico Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page vii A C E R C A D E L A U T O R Yunus A. Çengel es profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Nevada en Reno. Recibió su grado de doctor en Ingeniería Mecánica en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en 1984. Sus áreas de investigación son la energía renovable, la desalinización, el análisis de la energía, el mejo- ramiento de la transferencia de calor, la transferencia de calor por radiación y la conservación de la energía. Ha fungido como director del Industrial Assess- ment Center (IAC) en la Universidad de Nevada en Reno, de 1996 a 2000. Ha conducido equipos de estudiantes de ingeniería a numerosas instalaciones indus- triales en el norte de Nevada y California para efectuar evaluaciones industria- les y ha preparado informes sobre conservación de la energía, minimización de los desechos y mejoramiento de la productividad para ellas. El doctor Çengel es el coautor de libros de texto ampliamente aceptados. Termodinámica: una aproximación a la ingeniería(2002), ahora en su cuarta edición, y Fundamentos de ciencias de termofluidos (2001), los dos publica- dos por McGraw-Hill. También es autor del libro de texto Introduction to Thermodynamics and Heat Transfer(1997) publicado por McGraw-Hill. Al- gunos de sus libros de texto han sido traducidos al chino, japonés, coreano, es- pañol, turco, italiano y griego. El doctor Çengel ha recibido varios premios sobresalientes en el ámbito de la enseñanza. Recibió el premio ASEE Meriam/Wiley como autor distinguido en 1992 y, una vez más, en 2000. El doctor Çengel es ingeniero profesional registrado en el estado de Nevada y es miembro de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME, por sus siglas en inglés) y la Sociedad Estadounidense para la Educación en Ingeniería (ASEE, por sus siglas en inglés). Cengel-Prel 1/4/07 3:23 PM Page viii C O N T E N I D O B R E V E C A P Í T U L O U N O INTRODUCCIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS 1 C A P Í T U L O D O S ECUACIÓN DE LA CONDUCCIÓN DE CALOR 61 C A P Í T U L O T R E S CONDUCCIÓN DE CALOR EN ESTADO ESTACIONARIO 131 C A P Í T U L O C U AT R O CONDUCCIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN TRANSITORIO 217 C A P Í T U L O C I N C O MÉTODOS NUMÉRICOS EN LA CONDUCCIÓN DE CALOR 285 C A P Í T U L O S E I S FUNDAMENTOS DE LA CONVECCIÓN 355 C A P Í T U L O S I E T E CONVECCIÓN EXTERNA FORZADA 395 C A P Í T U L O O C H O CONVECCIÓN INTERNA FORZADA 451 C A P Í T U L O N U E V E CONVECCIÓN NATURAL 503 C A P Í T U L O D I E Z EBULLICIÓN Y CONDENSACIÓN 561 C A P Í T U L O O N C E INTERCAMBIADORES DE CALOR 609 C A P Í T U L O D O C E FUNDAMENTOS DE LA RADIACIÓN TÉRMICA 663 C A P Í T U L O T R E C E TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN 709 C A P Í T U L O C AT O R C E TRANSFERENCIA DE MASA 773 A P É N D I C E 1 TABLAS Y DIAGRAMAS DE PROPIEDADES (SISTEMA INTERNACIONAL) 841 A P É N D I C E 2 TABLAS Y DIAGRAMAS DE PROPIEDADES (SISTEMA INGLÉS) 869 viii
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