viernes, 24 de mayo de 2024

Biofísica 3 Termodinámica (20) 15. Transmisión de calor

Estime la cantidad de calor por hora que trasmite por conducción una frazada que cubre a una persona que se halla en una habitación a 0 °C. Considere que la superficie de la frazada en contacto con el cuerpo es 1 m2, el espesor de la frazada, 1 cm y su coeficiente de conductividad térmica, 8 10^-5 cal / cm.°C. seg.

(Nota: Suponga que las temperaturas de la cara interior y de la cara exterior de la frazada son 33 °C (temperatura de la piel) y 0 °C. ¿Es correcta esta aproximación?)

 

Q/Δt = k A ΔT / Δx (Ley de Fourier)


donde

Q = calor
Δt = intervalo de tiempo = 1 hora = 3600 s
k = constante de conductividad térmica =  8 x 10^-5 cal/cm °C s
A = sección  por la que se transporta el calor = 1 m = 10^4 cm2
ΔT = diferencia de temperatura entre los extremos = (33 ºC – 0 ºC) = 33 ºC
Δx = longitud  = 1 cm

Reemplazando

ΔQ = 8 x 10^-5 cal/cm °C s  10^4 cm2   33 ºC / 1 cm  3600 s = 95040 cal = 95 kcal


Es una aproximación, dado que al producirse un flujo de calor hacia la superficie exterior la temperatura exterior de la frazada aumenta. 

 

 

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