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Calor y Termodinámica Transmisión de calor
#1
Hola profe, en el ejercicio 4 (Adicional) llegué a la conclusión de que "la temperatura de la unión es mayor a 400 ºC" por lo siguiente:

- La temperatura de la unión no puede ser de 400 ºC porque son materiales con diferente conductividad térmica, por lo tanto uno va a conducir mejor el calor que otro (no me puede quedar la misma diferencia de temperatura entre el punto de unión y los extremos).
- La temperatura de la unión no puede ser menor a 400 ºC porque el material con k2 es mejor conductor que el que tiene k1, entonces tiene que haber menor diferencia de temperatura entre el extremo caliente (500 ºC) y el punto de unión.
- La temperatura de la unión es mayor a 400 ºC (Esta es la correcta!!! por lo dicho anteriormente)
- El flujo de calor a través de la varilla 2 es mayor que a través de la 1. Esto no puede ser porque el flujo de calor es el mismo.
- El flujo de calor a través de la varilla 1 es mayor que a través de la 2. No es posible por lo mismo que lo anterior.
- No fluye calor por las varillas. Es imposible porque hay diferencia de temperatura.

Estoy en lo cierto?

Gracias profe
Roxana
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#2
Hola Roxana,

Está perfecto tu razonamiento de todas las opciones!

Sólo agregaría (por si pudiera ser útil para otras variantes de ejercicios) que: cuando dos paneles están en serie, en el panel que es MEJOR conductor (mayor K), el COCIENTE DeltaT/L es menor que en el otro.

Dicho de otra forma: si se grafica T vs X, donde X es una coordenada a lo largo de L, la pendiente del gráfico es menor en el mejor conductor.

En este problema particular, L es igual para ambos, entonces "menor pendiente" equivale a "menor DeltaT".

Lo dicho arriba se deduce de la Ley de Fourier, ya que se puede despejar:

|pendiente| = DeltaT / L = P / (k.S)

entonces, si ambos paneles están en serie, P es la misma para ambos, y, si además S es la misma, entonces a mayor k, menor pendiente.

Volvé a consultar si seguís con dudas.

Saludos,
Miriam
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