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Calor y Termodinámica ejercicio de un final
#1
Hola! 
Tengo un problema con este ejercicio.
A mi la temperatura de unión me da 50°C. Para averiguarla iguale las potencias caloricas de ambos materiales con sus respectivas temperatura final e inicial. 
Al extremo de la izquierda del material 1 puse 60°c y al extremo de la derecha del dos 30°


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#2
Hola!

Como ambos materiales tienen igual espesor, entonces la diferencia de temperatura sobre la capa de MAYOR conductividad, es MENOR. Es decir: que la temperatura de unión está más cercana a la temperatura de la fuente del lado de más conductividad. O sea: como en este problema, el material más conductor es el 2, entonces la temperatura de unión tiene que quedar más cercana a la temperatura del ventilador que a la otra... o sea que no podría ser 50°C.

Sugerencia:

1) chequeá si planteaste correctamente la relación entre conductividades:

k2 = 3. k1

2) chequeá que hayas colocado las temperaturas de 60°C y 30° del lado correcto cada una.

Avisáme si te queda alguna duda.

Saludos,
Miriam
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#3
SI K2 = 3k1 QUEDA PLANTEADO 3K1(30º-Tu) = k1(Tu-60º) ASÍ LOS PLANTIE YO, ESTA BIEN??? SE ME HACE MUY CONFUSO ENTENDER ESTOS EJERCICIOS, SOLO COMPRENDO QUE EL DE MAYOR ENERGÍA SEDE CALOR POR ESO VA SIGNO NEGATIVO, DESPUÉS EL DE MAYOR CONDUCCIÓN LLEVARÍA LA CONSTANTE MAYOR, HACIENDO PASAJES DE TÉRMINOS PUDE LLEGAR AL RESULTADO, AUNQUE EN PRIMER LUGAR ME DABA LA OPCIÓN 52,50º Y 60º UN ERROR DE INTERPRETACIÓN Y FALLO CON EL RESULTADO Big Grin
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#4
Hola José,

La expresión matemática que planteaste está bien, y de ahí se despeja el valor correcto de Tu. Pero conceptualmente, está incorrecto esto que dijiste:

Cita:SOLO COMPRENDO QUE EL DE MAYOR ENERGÍA SEDE CALOR POR ESO VA SIGNO NEGATIVO

En este problema, ni el material 1, ni el material 2, ceden ni absorben calor en forma NETA... el calor es cedido por la "FUENTE" a la izquierda del material 1, o sea: por el procesador. Ese calor PASA POR AMBOS MATERIALES y llega a la "FUENTE" derecha, es decir, al ventilador.

Y precisamente, como el calor que pasa por 1 es igual al que pasa por 2, en un mismo intervalo de tiempo, es que se pueden igualar las potencias calóricas:

Q1/Deltat = Q2 / Deltat

Si alguno de los materiales absorbiera calor, se estaría calentando (o bien: si cediera calor, se estaría enfriando), pero en problemas como éste, donde el flujo es ESTACIONARIO, no se calienta ni se enfrían, ni el 1 ni el 2. Por lo tanto: Ni el material 1, ni el material 2, están aumentando ni disminuyendo su energía.

El material 1, en el extremo izquierdo, tiene una temperatura de 60°C, y esa temperatura va disminuyendo gradualmente hasta la unión, donde hay Tu. Y después esa temperatura sigue disminuyendo gradualmente hasta alcanzar 30°C en el límite entre el material 2 y el ventilador (Pero esas temperaturas no cambian con el tiempo porque el flujo es estacionario). Obviamente, Tu tiene que tener un valor intermedio entre la de 60°C y la de 30°C.

La Ley de Fourier para el caso estacionario se expresa:

P = k . (A/e) . (Tc - Tf) (la P se toma siempre positiva; el calor siempre fluye desde la zona a Tc hacia la zona a Tf)

donde Tc y Tf son temperaturas del material analizado, separadas por una distancia "e" (el espesor). Siempre se resta la mayor menos la menor.... entonces en el material 1, Tc = 60°C y Tf = Tu.

En cambio, en el material 2, es Tc = Tu y Tf = 30°C.

Espero haber aclarado el tema; si no, avisáme.

Saludos,
Miriam
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#5
Hola profe, lo entendí perfectamente, muchas gracias por su tiempo me esta sirviendo mucho para comprender y analizar con mas profundidad lo ejercicios y así saber plantearlos, de nuevo gracias.
Responder


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