Question

El muro de ladrillos ( k = 0,80W/m.°C) de un edificio tiene dimensiones de 4,0 m x 10,0 m y su espesor es de 15 cm. ¿Cuánto calor (en joule) fluye a través del muro en un periodo de 12 horas cuando las temperaturas promedio interior y exterior son, respectivamente, 20°C y 5°C?

Answer 1

La cantidad de calor que fluye a través del muro es 138240 kJ.

Explicación:

La cantidad de calor que fluye a través del muro puede determinarse utilizando la Ley de conducción de calor:

$H= -kA\frac{dT}{dx}$

Dónde:

H= Q/Δt

k= conductividad térmica= 0.8 W/ m°C

dT/dx= gradiente de temperatura

A= área de la sección transversal

En este caso:

$\frac{dT}{dx}=\frac{Te-Ti}{e}$

Te= 5°C

Ti= 20°C

e= 15 cm= 0.15 m

A= 4 m * 10 m= 40 m²

Δt= 12 h * (3600 s / 1 h) = 43200 s

Reemplazando:

H= Q/Δt= -kA (Te-Ti)/e

Q= -kAΔt (Te-Ti)/e

Q= -(0.8 W/ m°C)(40 m²)(43200 s)*(5°C-20°C)/(0.15 m)

Q= 138240000 J = 138240 kJ

**1 W= 1 J/s