Biofísica 3. Termodinámica 13 Transmisión de Calor

Transmisión de Calor 13.¿Qué longitud debe tener una barra cilíndrica de cobre, de sección 15 cm², que se encuentra en contacto, por un extremo con una fuente a 100°C y por el otro con una fuente a 20°C, para que el flujo de calor en ella en estado estacionario sea 300 W?

(Suponga que la barra sólo intercambia calor por los extremos).

Dato: kcu = 0,92 cal/cm.°C. seg.

Ley de Fourier

Q/Δt = k A ΔT / Δx

donde
Q =  calor
Δt =  intervalo de tiempo
Q/Δt = flujo de calor = 300 W = 300 J/seg = 300 J/seg * (1 cal/4,187 J) = 71,65 cal/seg
k = constante de conductividad térmica = 0,92 cal/cm ºC seg
A = sección  por la que se transporta el calor = 15 cm²
ΔT = diferencia de temperatura entre los extremos = (100ºC – 20ºC) = 80ºC
Δx = longitud  = ¿??

Reemplazando y despejando Δx
Δx = 0,92 cal/cm ºC seg * 15 cm²  * 80ºC  / 71,65 cal/seg = 15,4 cm < ------ longitud de la barra