Biofísica UBA XXI Guía 3.10. Termodinámica

10. El extremo de una barra cilíndrica de metal de 2 cm de radio y 10 cm de longitud, se coloca al fuego. Al cabo de 10 segundos se produce un flujo de 500 calorías. Si la constante de conductibilidad (k) del metal es 0,0125 indique cuanto es la variación de temperatura entre los extremos de la barra metálica
 
Q/t = - k A ΔT / Δx   (Ley de Fourier)
 
Donde
Q = flujo de calor = 500 cal
t  = tiempo transcurrido = 10 s
k = constante de conductibilidad del metal =  0,0125 kcal /m seg ºC = 12,5 cal /m seg ºC
A = área de la barra = π r² = π (0,02 m)² = 0,001256  m²
ΔT = variación de la temperatura
Δx = longitud de la barra = 10 cm = 0,1 m
 
Reemplazando y despejando ΔT
ΔT = Q/t  Δx / (k A)  = 500 cal / 10 seg 0,1 m / (12,5 cal /m seg ºC * 0,001256  m²) = 318,74 ºC ----------- diferencia de T