1. IN TRO DUC CIÓ N
do, grado Fahrenheit, Btu, es aún ampliamente usado en los Estados
Unidos, hay un impulso creciente para establecer el SI (Sistema Interna-
cional de Unidades) de unidades como estándar universal. En este siste-
ma las unidades fundamentales son metro, newton, kilogramo masa,
segundo y kelvin; no se usa una unidad «térmica» de energía, esto es, el
julio (newton-metro) es la unidad de energía que se usa en todo. El vatio
(julio por segundo) es la unidad de la potencia en este sistema. En el SI,
las unidades estándar para la conductividad térmica serán
ken
y el coeficiente de transferencia de calor por convección:
en
Por ser las unidades del SI tan sencillas, se hará uso de ellas como unida-
des estándar en este texto, y se dará entre paréntesis el sistema
Btu-libra masa en los pasos intermedios y en las respuestas de los ejem-
plos propuestos. Alguien que trabaja en transferencia de calor debe alcan-
zar el sentido del orden de las magnitudes en ambos sistemas. En el SI no
se usa normalmente el concepto de y el newton se define como:
1 N = 1
Aun así, se debe tener presente la relación física entre fuerza y masa
como la expresada por la segunda ley de Newton del movimiento.
El SI también especifica los múltiplos estándares a usar cuando
se expresan los valores numéricos. Estos múltiplos se resumen en la
Tabla 1.3. Los símbolos estándares de las magnitudes que normalmente
se encuentran en la transferencia de calor se resumen en la Tabla 1.4.
Los factores de se dan en el apéndice
Magnitudes del SI utilizadas en transferencia de calor.
Longitud
Temperatura
Potencia
Coeficiente de transferencia de calor
Calor
Flujo de calor
kg (kilogramo masa)
K
Una cara de una placa de cobre de 3 cm de espesor se mantiene a 400
y la otra se mantiene a 100°C. cantidad de calor se transfiere a
través de la placa?
Del Apéndice A la conductividad térmica del cobre a 250
es 370 . De la Ley de Fourier:
Integrando se obtiene:
3= ft’]
Sobre una placa calien-
te de 50 75 cm que se mantiene a 250 pasa aire a 20 “C. El coeficien-
te de transferencia de calor por convección es 25 “C. Calcúlese la
transferencia de calor.
A partir de la ley de Newton del enfriamiento.
=
= 2,156 kW
