9.
La pared de una habitación está compuesta por dos planchas de igual espesor. La
plancha interna es de aluminio y la externa de madera (el aluminio es mejor
conductor del calor que la madera). El interior de la habitación se mantiene a
25°C y el exterior a 5°C. Si llamamos Pmad y PAl a las potencias calóricas que
atraviesan cada material y T1/2 a la temperatura de la unión entre ambas
planchas, una vez que se alcance el régimen estacionario se cumplirá que:
Toda la plancha de madera se encontrará a 5ºC
Falso.
La madera está entre 5ºC y T1/2
Ambas planchas se encontrarán a 15ºC
Falso.
Ambas está entre 5ºC y 15ºC
T1/2 < 15°C
Falso
Q/t = k A ΔT / e <------- Ley de Fourier
donde
Q/t = potencia calórica = Pmad = Pal
k = conductividad térmica (depende del material kmad
o kal)
A = área
ΔT =
variación de la temperatura
e = espesor
reemplazando
Pmad = kmad A (T1/2 – Tex) / e
Pal = kal A (Tint - T1/2) / e
Ademas
Pmad = Pal < -------- regimen estacionario
El cociente entre ambas ecuaciones
1 = kal (Tint - T1/2) / kmad (T1/2 – Tex)
kal >
kmad --------- > kal / kmad > 1
(T1/2 – Tex) /
(Tint - T1/2) > 1
T1/2
> (5 ºC + 25 ºC)/2 = 15 ºC
T1/2 = 15°C
Falso.
T1/2
> 15 ºC
Pmad < Pal
Falso.
Pmad
= Pal = constante en régimen estacionario
█
Pmad = Pal
Verdadero.
Pmad = Pal = constante en régimen estacionario
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