Biofísica 53. Adicionales 2020 AII. Transmisión de calor

A II. Una ventana de área A separa el exterior a 0 °C del interior de una habitación a 20 °C (considere que se comportan como fuente térmicas ideales). Si se cubriera la ventana con un vidrio de espesor e y conductividad térmica k, la potencia transmitida por conducción en régimen estacionario sería P. En cambio, si se utilizara un vidrio de espesor 4e y conductividad térmica k/4, la nueva potencia transmitida por conducción en régimen estacionario sería:

 

  a. 0

  b. P

  c. 4P

  d. P/4

  e. 16P

█  f.  P/16

 

Q/Δt = - k A ΔT / Δx (Ley de Fourier)

 

donde

Q = calor transmitido

Δt = tiempo

Pot = potencia transmitida = Q/ Δt

k = conductividad

A = Area

ΔT = variación de la temperatura = Tint – Text

Text = temperatura externa = 0 ºC

Tint = temperatura interna = 20 ºC

Δx = espesor

 

Reemplazando

 

Ventana original

Pot  = - k A (0 ºC – 20 ºC) / e = k A 20 ºC / e = P

 

Ventana nueva

Pot  = - k/4 A (0 ºC – 20 ºC) / (4 e) = (1/ 16)  k A 20 ºC / e = P/16