Biofísica 2P Nov 22 TA3 - 1. Termodinámica

Una barra aislada lateralmente conecta dos fuentes térmicas que están a temperaturas T1 y T2. La potencia de conducción de energía en régimen estacionario por la barra es de 80 cal/min.

Si la barra se secciona en 4 partes iguales y se colocan como se muestra en la parte inferior del dibujo, la potencia de conducción en régimen estacionario vale:

 

 5 cal/min	 20 cal/min	 160 cal/min
 320 cal/min	 80 cal/min	█ 1280 cal/min

  

Q/t = - k A ΔT / L   Ley de Fourier

 

donde

Q/t = potencia de conducción o flujo calórico

k = conductividad del material de la barra

A = Area

ΔT = variación de la temperatura (T1 - T2)

L = longitud de la barra

 

Barra original

Q/t)o = - k Ao ΔT / Lo  

 

4 Barra

Q/t)1 = - k A1 ΔT / L1

 

Con

L1 = Lo/4

A1 = 4 Ao (4 barras apiladas)

 

reemplazando

Q/t)1 = - k 4Ao ΔT / (Lo/4)

 

Cociente de ambas ecuaciones

Q/t)1 / Q/t)o = (- k 4Ao ΔT / (Lo/4)) / (- k Ao ΔT / Lo ) = 4 / (1/4) =16

 

Despejando Q/t)1

Q/t)1 = 16 Q/t)o = 16 * 80 cal/min = 1280 cal/min