Biofísica UBA XXI Examen jun 20 33. Termodinámica

33. Para construir una cámara frigorífica que mantenga los alimentos a -5ºC en una habitación a 24 °C. Se cuenta con 3 m² de un plástico aislante de 4 cm de espesor con un coeficiente de conductividad térmica de 3.10^-5 cal/ cmºC seg. Indique la cantidad de calor transmitida en función del tiempo.

 a. 3,92 cal/min

 b. 4,28 cal/s

 c. 0,032 kcal/s

█ d. 6,53 cal/s

 e. 39,15 cal/min

Q/Δt = - k A ΔT / Δx (Ley de Fourier)

donde

Q = calor transmitido

Δt = tiempo

k = conductividad del plástico aislante = 3x10^-5 cal/cm ºC

A = Area = 3 m²  = 3 x 10⁴ cm²

ΔT = variación de la temperatura = Tint – Text

Text = temperatura externa = 24 ºC

Tint = temperatura interna = - 5 ºC

Δx = espesor = 4 cm

Reemplazando

Q/Δt = - 3x10^-5 cal/cm ºC 3 x 10⁴ cm² ( - 5 ºC – 24 ºC) / 4 cm = 6,53 cal/s