Sumario Ejercicios propuestos. Introducción a Transferencia de Calor

,1° Se aísla un cuerpo que tiene una superficie de 100 𝑐𝑚2 con una lamina de amianto de
espesor. Si la diferencia de temperatura del cuerpo con el medio exterior es de 100°C y el c
𝐾𝐶𝑎𝑙
de conductividad es de 1𝑥10−4 . ¿Cuantas calorías pasan a través de la lamina en una
𝑠𝑒𝑔.𝑐𝑚º𝐶


Datos:
𝐴𝑠 = 100 𝑐𝑚2
𝑡: 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 4𝑐𝑚
∆𝑇 = 100°𝐶
𝑸ሶ
Material aislante amianto
𝐾𝐶𝑎𝑙 T∞
𝑘 = 1𝑥10−4
𝑠𝑒𝑔.𝑐𝑚º𝐶
T𝟏
T𝒔

,Solución

, Para calcular las calorías que pasan a través de la placa en una hora, se debe determinar
transferencia de calor. Para este caso se puede apreciar que el mecanismo presente es la co
de modo que debido a que la temperatura del ambiente circundante a la placa con amianto s
a la temperatura que mantiene la misma placa se producirá un intercambio de calor a
espesor del amianto. Teniendo en cuenta esto la ecuación a utilizar será:
∆𝑻
𝑸ሶ = 𝑨𝒔 𝒌
𝑳

En donde, la conductividad térmica empleada esta relacionada al recubrimiento de am
longitud por la cual sucede la transferencia de calor será determina por el espesor de pa
ayuda de los datos del problema se sustituye en la ecuación anterior:
∆𝑻 𝑲𝑪𝒂𝒍 𝟏𝟎𝟎°𝑪 𝑲𝒄𝒂𝒍
𝑸ሶ = 𝑨𝒔 𝒌 𝟐
= 𝟏𝟎𝟎 𝒄𝒎 × 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟒
× = 𝟎,𝟐𝟓
𝑳 𝒔𝒆𝒈.𝒄𝒎º𝑪 𝟒𝒄𝒎 𝒔
La tasa de calor en una hora seria:
𝑲𝒄𝒂𝒍 𝟑𝟔𝟎𝟎 𝒔𝒆𝒈 𝑲𝒄𝒂𝒍
𝑸ሶ = 𝟎, 𝟐𝟓 × = 𝟗𝟎𝟎
𝒔𝒆𝒈 𝟏𝒉 𝒉