La pared de un almacén refrigerado (3m * 6m) es de 0.15m de grueso y construida en concreto (1.73 W/m•C). Para mantener la pérdida en calor por conducción bajo los 100W es necesario instalar material aislante de corcho (0.04 W/m•C). calcule el grosor de la cubierta de corcho si la temperatura dentro del almacén debe ser 5ºC y afuera puede estar hasta a 38ºC en el peor de los casos.
Respuestas
El grosor de la cubierta de corcho que se debe instalar para mantener la pérdida de calor bajo los 100 W es L₂ = 0,23 m
Según la Ley de Fourier, la cantidad de calor que se transmite por conducción a través de una pared es
Q = KA(T₁-T2)/L; en donde
Q: Cantidad de calor transmitido
K: Constante de conductividad térmica del material
A: Area de transferencia
T: Temperatura
L: Espesor de la pared
En el caso de paredes compuestas como en este caso (concreto + corcho) esta ley se enuncia de la siguiente manera
Q = (T₁-T₂) / ((L₁/K₁A) + L₂/K₂A)); el donde:
Material 1 => Concreto
material 2 => Corcho
Resolvemos por parte para simplificar cálculos:
L₁/K₁A = 0,15 / (1,73)(18) = 0,0048
L₂/K₂A = L₂ / (0,04)(18) = 1,39L₂
T₁-T₂ = 39 - 5 = 33
Entonces Q = 33 / (0,0048 + 1,39L₂) = 100
L₂ = 0,23 m