Biofísica UBA XXI Final Dic 19 T3 – 10 Termodinámica

10. Determine la cantidad de calor (en calorías) que se transmite, durante 10 segundos, a lo largo de una varilla de metal de 0,25 cm de radio y una longitud de 27,5 cm, sabiendo que la diferencia de temperatura entre sus extremos es de 45 °C. Dato: Constante de conductividad térmica: 0,0128 Kcal/m.s.°C

Q/t = k A ΔT / e  ( Ley de Fourier)

donde

Q = calor transmitido

t = tiempo = 10 seg

k = conductividad térmica de la puerta = 0,0128  kcal/ m seg ºC = 12,8 cal/ m seg ºC

A = área de la varilla = π R²

R = radio = 0,25 cm = 0,0025 m

ΔT = variación de la temperatura = 45º C

e = longitud de la varilla  = 27,5 cm = 0,275 m

reemplazando y despejando Q

Q = k A ΔT t / e = 12,8 cal/ m seg ºC π (0,0025 m)²  45 ºC 10 s / 0,275 m = 0,411 cal