Biofísica Final Feb 24 TA1 8 Termodinámica

Dos varillas del mismo tamaño, pero de diferencia material, están unidas por un extremo formado una varilla de longitud doble. Las conductividades térmicas de las varillas son kA y kB. El extremo libre de la varilla A se mantienen a 0 °C y el extremo libre de la B se mantiene a 100 °C. Toda el área lateral de las varillas está aislada térmicamente. Al alcanzar el régimen estacionario la temperatura de la unión entre ambas varillas es de 25 °C. Entonces, se cumple:

  

□ kA = 0,25 kB

□ kA = 0,5 kB

□ kA = kB

█ kA = 3 kB

□ kA = 4 kB

□ kA = 6 kB

  

Q/t = - k A (Tf – Tc) / L (Ley de Fourier)

 

Donde

Q/t = flujo de calor

k = conductividad térmica

A = área de la varilla

Tf = temperatura fría

Tc = temperatura caliente

L = longitud de la varilla

Reemplazando en cada varilla

Varilla A: - kA A (0 °C – 25 °C) / L

Varilla B: - kB A (25 °C – 100 °C) / L

 

Igualando

kA A 25 °C / L = kB A 75 °C / L

kA = kB 75 °C / 25 °C = 3 kB