NO ME SALEN
(APUNTES TEÓRICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
CALOR Y TERMODINÁMICA
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Adicional 34*) Una persona pierde calor por conducción a través de su abrigo, cuando la temperatura de la cara interior del abrigo es 36 ºC y la cara exterior es 12 ºC. Si se cambia el abrigo por otro del mismo material y talle, 3 veces más grueso, y se mantiene la temperatura del interior, indicar a qué temperatura de la cara exterior perderá calor con la misma tasa que con el primer abrigo. |
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Este ejercicio va a hacer que desde ahora mires a tu campera con más cariño. Nuevamente tenemos dos situaciones. No tengo que explicarte que la tasa de pérdida de calor a través de la pilcha se describe con la Ley de Fourier. |
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Llamaremos 1 a la primera, con el abrigo finito, cuyo espesor será: Δx1. La segunda situación, 2, te calzás un abrigo más grueso, 3 veces más grueso, cuyo espesor...
Δx2 = 3 Δx1
El resto de las variables abrigogénicas no cambian, ya que como los abrigos tienen la misma talla, su áreas son iguales:
A1 = A2 = A
Y la conductividad del material lo mismo:
k1 = k2 = k
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situación 2
(pilcha gruesa) |
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La diferencia de temperatura entre el exterior y el interior del abrigo en el primer caso:
ΔT1 = 12 ºC – 36 ºC = – 24 ºC
Hasta acá no hice nada más que transcribir algebraicamente los datos que aporta el enunciado. Recién ahora me voy a poner a resolver el ejercicio. Mirá que sencillo:
Con el abrigo finito perdés calor a la misma tasa que con el segundo (dato del enunciado, en la práctica no tiene por qué ser así), tendremos que: |
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– k . A . ΔT1 |
= |
– k . A . ΔT2 |
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| Δx1 |
Δx2 |
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Qué fácil que fue, una papa...
ΔT2 = 3 . ΔT1
ΔT2 = 3 . (– 24 ºC)
ΔT2 = – 72 ºC
Y si el interior se mantiene a 36 ºC, entonces, el exterior podría estar a... |
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| En tal caso, conseguite un gorrito. |
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| * Tomado de un examen final Biofísica de julio de 2011. |
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Desafío:
¿Estimar cuánto calor pierde el cuerpo en ambos casos? |
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| Algunos derechos reservados.
Se permite su reproducción citando la fuente. El detector de orines en las piscinas es un mito urbano, millones lo han comprobado. Última actualización jul-13. Buenos Aires, Argentina. |
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