Question

una pared de 6m de longitud y 3m de altura esta formada por 12cm de concreto unidos a 10cm de corcho. la temperatura inferior es de 10ªc y la exterior de 40ªc. halle la temperatura en la superficie de union de dos materiales

Answer 1

Respuesta: 

Para resolver este ejercicio debemos aplicar la ecuación de transferencia de calor por inducción, tenemos que: 

                                                     Q = (K·A/L)·(T₂-T₁)

Donde: 

Q = Transferencia de calor
K = constante de conductividad térmica
A = área de sección trasversal 
L = espesor 
T₂,T₁ = temperatura de entrada y temperatura de salida. 

El área de la sección trasversal será : 

                                                     A= 6m x 3m = 18m²

La conductividad del corcho, utilizaremos la máxima, es de  0.30 W/mK y el del concreto de 0.54 W/mK. 

Para resolver este ejercicio debemos realizar una igualación entre el calor que pasa por el concreto con el calor que pasa por el corcho, en la imagen adjunta se puede observar la temperatura (T₂) a buscar, entonces: 

                                        (Kc·Ac/Lc)·(T₂-T₁) = (Kcor·Acor/Lcor)·(T₃-T₂) 

Entonces: 

     (0.54 W/mK·18m²/0.12 m)·(T₂-40º) = (0.30W/mK·18m²/0.10m)·(10-T2)

                                            4.5·(T₂-40ºC) = -3·(10ºC-T₂) 

                                                      4.5T₂-180 = 30 - 3T₂

                                                   4.5T₂ + 3T₂ = 30 + 180 

                                                            7.5 T₂ = 210

                                                              T₂ = 28 ºC

La temperatura en la unión de los dos materiales es de 28ºC.