Cátedra Cisale - Guía 4.8.15. Calorimetría

15. El flujo de calor entre los extremos de una barra cilíndrica de metal de 2 cm de radio y 10 cm de longitud es de 500 calorías al cabo de 10 s. Si la constante de conductibilidad (k) del metal es 125 cal/m s °C, indique cuánto es la variación de temperatura entre los extremos de la barra metálica.

 

Q/Δt = - k A ΔT / Δx (Ley de Fourier)

 

donde

Q = calor transmitido = 500 cal

Δt  = tiempo = 10 s

Q/Δt = potencia o flujo

k = conductividad del vidrio = 125 cal / m s °C

A = Sección = π R²

R = radio = 2 cm = 0,02 m

ΔT = variación de la temperatura

Δx = longitud o espesor  = 10 cm = 0,10 m

 

Reemplazando y despejando ΔT

ΔT = Q Δx /  (- k A Δt) = 500 cal 0,10 m / (- 125 cal/ m s ºC  π (0,02 m)² 10 s)  = - 31,83 ºC