Biofísica UBA XXI Final Feb 21 13. Termodinámica

13. Determine la longitud de una varilla de metal de 10 mm de diámetro. La misma transmite 88,56 cal en 58 seg.

Datos: k = 0,017 kcal/ (m.s. ºC); ΔT = 107,45 ºC.

 

 a. 9,3 x 10⁻⁵ mm

 b. 3,76 x 10⁵ mm

 c. 375,64 mm

█ d. 93,91 mm

 e. 9,4 x 10⁴ mm

 

 

Q/Δt = k A ΔT / L (Ley de Fourier)

 

donde

Q = calor transmitido = 88,56 cal

Δt = tiempo = 58 seg

k = conductividad del material de la varilla = 0,017 kcal/m.s °C = 17 cal/m.s °C

A = Area = π r²

r = radio de la varilla = diámetro / 2 = 10 mm / 2 = 5 mm = 0,005 m

ΔT = variación de la temperatura = 107,45 ºC 

L = longitud de la varilla

 

Reemplazando y despejando L

L = k π r² ΔT / Q/Δt = 17 cal/m.s °C π (0,005 m)² 107,45 ºC / (88,56 cal / 58 seg)

L = 0,09396 m = 93,96 mm