Question

Las aves pueden conservar su temperatura durante el tiempo frío esponjando sus plumas para atrapar el aire cerca de su piel. Supongamos que la temperatura de un ave cuyo cuerpo tiene un área superficial de 0.02 m2 es de 37ºC; el esponjamiento de sus plumas equivale a una capa de aire de 3 cm de su espesor. Si la temperatura del aire es 10ºC, ¿cuál es la pérdida de calor que sufre el ave por segundo H

Answer 1

Respuesta.

En primer lugar se plantea la ecuación de rayleigh.

Ra = Gr*Pr

Gr = g*(Ts - To)*L³/K*v²

Pr = 0.7336 (Obtenido de las tablas del aire a 1 atm)

Datos:

g = 9.81 m/s²

k = 0.02439 W/(m*K)

Ts = 37 °C

To = 10 °C

L = 3 cm = 0.03 m

v = 1.42x10⁻⁵ m²/s

A = 0.02 m²

Sustituyendo:

Gr = 9.81*(37 - 10)*(0.03)³/(0.02439)*(1.42x10⁻⁵)²

Gr = 1.45x10⁹

Entonces Ra es:

Ra = (1.45x10⁹)*(0.7336)

Ra = 1.06x10⁹

Para valores de Ra entre 10⁷ y 10¹¹ la ecuación de nuselt es:

Nu = 0.15*Ra¹/₃

Sustituyendo:

Nu = 0.15*(1.06x10⁹)¹/₃

Nu = 152.94

La ecuación para Nu es:

Nu =h*L/k

Sustituyendo:

152.94 = h*0.03/0.02439

h = 124.3 K/W

Finalmente se sustituye este valor en la ecuación del calor.

Q = h*(Ts - To)*A

Q = 124.3*(37 - 10)*0.02

Q = 67.122 W