Biofísica 53. Adicionales 2020 AVI. Transmisión de calor

A VI. El gráfico muestra la temperatura a lo largo (eje x) de una barra recta de sección uniforme y longitud L, formada por dos mitades de materiales de conductividades térmicas El primer tramo (desde x = 0 hasta x = L/2) tiene conductividad k1 y el siguiente k2. Entonces:

█  a. k1 = 2 k2

  b. k1 = k2 /2

  c. k1 = k2

  d. k1 = 4 k2

  e. k1 = k2 /4

  f. k1 =- k2

 

 

Q/Δt = - k A ΔT / Δx (Ley de Fourier)

 

donde

Q = calor transmitido

Δt  = tiempo

Q/Δt = potencia o flujo

k = conductividad

A = Sección

ΔT = variación de la temperatura

Δx = longitud de la barra = L

 

Igualando Q/Δt

k1 A (T1 – Tu) / (L/2) = k2 A (Tu – T2) / (L/2)

k1 (T1 – Tu) = k2 (Tu – T2)

 

k1 = conductividad del material 1 de 0 a L/2

T1 = temperatura del extremo 1 = 15 ºC

Tu = temperatura de la unión = 10 ºC

k2 = conductividad del material 2 de L/2 a L

T2 = temperatura del extremo 2 = 0 ºC

 

Reemplazando

k1 (15 ºC – 10 ºC) = k2 (10 ºC – 0 ºC)

k1 5 ºC = k2 10 ºC

k1 = k2 (10 ºC / 5 ºC) = 2 * k2