1

ENUNCIADO

Mecanismos de Transferencia de Calor: RADIACIÓN

Ejercicio guiado

2

Considere una persona que se encuentra parada en un

cuarto que se mantiene a 20ºC en todo momento. Se

observa que las superficies de las paredes, pisos y techo de

la casa están a una temperatura promedio de 12ºC en el

invierno y 23ºC en el verano.

Determine la transferencia de calor entre esta persona y las

superficies circundantes tanto en el verano como en el

invierno, si el área superficial expuesta, la emisividad y la

temperatura promedio de la superficie exterior de esa

persona son 1,6 m2; 0,95 y 32ºC respectivamente.

Enunciado

Cabe suponer que el aire de la habitación no tiene

capacidad de moverse, y que no conduce el calor

Qrad

3

1.Condiciones estacionarias

2.No se considera la transferencia

por convección ni conducción

3.Persona completamente rodeada

por las superficies internas de la

habitación.

4.Superficies circundantes a

temperatura uniforme

Tamb 20ºC

Emisividad de la persona = 0,95

planteamiento

1. Dibuja el esquema del problema

2. Introduce las condiciones de

contorno

4. Define las hipótesis

3. Define las propiedades de los

materiales y/o fluidos

32 C

12 C o 23ºC

A=0.95

m2

planteamiento

5. Identifica las cuestiones: ¿qué es lo

que se pide?

6. Identifica la solución: ¿cómo puedo

obtener la solución?

o Calor intercambiado entre persona

y paredes. En W.

o En verano y en invierno.

Se plantea en los siguientes apartados

5

El aire no se puede mover: no hay

convección

El aire no conduce: no hay

conducción

Solo existe la radiación

W84,21=

]KK) (296273)+)[(32m )(1,6.K W/m1067,5)(95,0(

rad

4442428

rad

Q

Q

)( 4

surr

4

rad TTAQ ss

resolución7. Define el mecanismo de

transferencia de calor

8. Define la Ley asociada a ese

mecanismo de transferencia Radiación:

ecuación de Stefan-Boltzmann

9. Particulariza la Ley a la geometría

del problema

10. Aplica los valores numéricos

conocidos Verano: Tcircundante = 23+273=296 K

sA,, conocidos

Calor transferido en verano

6

Invierno: : Tcircundante = 12+273=285 K

W177,21=

]KK) (285273)+)[(32m )(1,6.K W/m1067,5)(95,0(

)(

4442428

4

surr

4

rad TTAQ ss

Note que la transferencia de calor por radiación de una persona es más que el doble en invierno

resolución

11. Repetir el ejercicio, adecuando los

nuevos valores numéricos

12. Extrae conclusiones, analiza los

valores

Calor transferido en invierno

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