Biofísica UBA XXI Final Feb 21 30. Termodinámica

30. Un recipiente de poliestireno expandido (constante de conductividad térmica 1,19 x 10^-2 cal/m.s.ºC) contiene 950 gr de helado. Dicho recipiente es de forma cubica, de 9,4 cm de lado y sus paredes tienen un espesor de 1,3 cm. Si la temperatura ambiente es de 25 ºC, determine el calor transmitido en la unidad de tiempo que se transmite al helado mientras su temperatura sea de – 12 ºC.

 

 a. 0,12 kcal/s

 b. 281,11 cal/s

█ c. 0,107 kcal/ min

 d. 1,19 cal/s

 e. 0,179 kcal/s

 

Q/Δt = - k A ΔT / Δx (Ley de Fourier)

 

donde

Q = calor transmitido

Δt  = tiempo

Q/Δt = potencia o flujo

k = conductividad = 1,19 x 10^-2 cal/m.s.ºC

A = Sección (área lateral  del cubo) = 6 * (9,4 cm)² = 6 * (0,094 m)²

ΔT = variación de la temperatura = - 12 ºC – 25ºC = - 37 ºC

Δx = longitud o espesor = 1,3 cm  = 0,013 m

 

reemplazando

Q/Δt =  -1,19 x 10^-2 cal/m.s.ºC 6 (0,094 m)² ( - 37 ºC) / 0,013 m = 1,79 cal/s  

Q/Δt =  1,79 cal/s 60 s/min = 107,74 cal/min = 0,107 kcal/min