• Asignatura: Física
  • Autor: renzo30aries
  • hace 8 años

Una barra de oro (Au) en contacto térmico con una barra de plata (Ag) de la misma longitud y área (figura). Un extremo de la barra compuesta se mantiene a 80.0°C y el extremo opuesto está a 30.0°C. Cuando la transferencia de energía alcanza un estado estable, ¿cuál es la temperatura en la unión?

Respuestas

Respuesta dada por: anyuliguevara8
39

    El valor de la temperatura en la union cuando la transferencia de energía alcanza un estado estable es de : T = 51.2ºC

      L1 = L2

     T1 = 80ºC + 273Kº = 353 ºK

     T2 = 30ºC + 273Kº = 303ºK

     Oro  K1 = 314 W / m*Kº        ;         plata    K2 = 427 W / m*kº

     Para la solución como se trata de un problema de conducción de calor se usará la ley de Fourier como se muestra acontinución :

    L1 = L2

    Horo = K1A ( T1  - T / L)               Hplata = K2A ( T2 - T / L )

    Cuando alcanza el estado estacionario estos valores son iguales

      Horo = Hplata  ⇒  K1*A1 ( T1 - T/ L1 ) = K2A2 ( T2 - T / L2)

     Como las áreas y las longitudes son iguales  A1 = A2  y L1 = L2

      K1 ( T1 - T / L1 ) = K2 ( T2 - T / L2)

      se despeja T :

      T = K1*T1 + K2*T2 / K1 + K2

      T = (314*353 + 427*303) / (314 + 427)

      T = 324.2ºK

     T = 51.2ºC

Respuesta dada por: snorye
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Respuesta:

T = 324.18 K  temperatura en la unión.

ºC = 324.18 – 273 = 51.18 ºC

Explicación:

Aplicar la ley de Fourier:

L1 = L2

Oro:                                  

K1 = 314 _ W_                 T1 = 80ºC + 273 = 353 K

                 mK

Plata:

K2 = 427 _W_            T2 = 30 ºC + 273 = 303 K

                 mk

H oro = K1 A1 (T1 – T / L)

H plata = K2 A2 (T2 – T / L)

Se alcanza el estado estacionario los valores son iguales

H oro = H plata → K1 A1 (T1 – T / L) = K2 A1 (T2 – T / L)

son iguales A1 = A2  y L1 = L2

K1 (T1 – T) = K2  (T2 – T)

Calcular T

T = ( K1 xT1) +  (K2  x T2 )

               K1 + K2

Sustituir:

T = ( 314 x 353 K) +  (427  x 303 K )

               314 +  427

T = 324.18 K  temperatura en la unión.

ºC = 324.18 – 273 = 51.18

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