fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum

CAPÍTULO 19: TRANSFERENCIA DE ENERGÍA CALORÍFICA 177Suponga que una superficie de área A tiene una temperatura absoluta T y radia sólo una fracción de la energíaque emitiría una superficie negra. La cantidad se llama emisividad de la superficie, y la energía por segundo (esdecir, la potencia) radiada por la superficie está dada por la ley de Stefan-Boltzmann:donde 5.67 × 10 8 Wm 2 · K 4 es la constante de Stefan-Boltzmann y T la temperatura absoluta. La emisividadde un cuerpo negro es igual a la unidad.Todos los objetos cuya temperatura está por arriba del cero absoluto radian energía. Cuando un objeto con temperaturaabsoluta T está en una región donde la temperatura es T e, la energía neta radiada por segundo por el objeto esPROBLEMAS RESUELTOS19.1 [I] Una placa de hierro de 2 cm de espesor tiene un área de 5 000 cm 2 en su sección transversal. Una de lascaras está a 150 ºC y la otra está a 140 °C. ¿Cuánto calor fluye a través de la placa cada segundo? Para elhierro, k T 80 Wm · K.19.2 [I] Una placa de metal de 4.00 mm de espesor tiene una diferencia de temperatura entre sus dos caras de32.0 °C. Transmite 200 kcalh a través de un área de 5.00 cm 2 . Calcule la conductividad térmica del metalen Wm · K.19.3 [II] Dos placas de metal están soldadas una a la otra como se muestra en la figura 19-2. Se sabe que A 80cm 2 , L 1 L 2 3.0 mm, T 1 100 °C, T 2 0 °C. Para la placa de la izquierda, k T1 48.1 Wm · K; parala placa de la derecha, k T2 68.2 Wm · K. Calcule la tasa de flujo de calor a través de las placas y latemperatura T del empalme soldado.Se suponen condiciones de equilibrio de modo que el flujo de calor a través dela placa 1 es igual al flujo de calor a través de la placa 2. EntoncesPero L 1 L 2, así que se convierte enk T1(100 °C T ) k T2(T 0 °C)de dondeEntonces, la tasa de flujo de calor esFigura 19-219.4 [II] Un enfriador de bebidas tiene la forma de un cubo de 42 cm de longitud en cada arista. Sus paredes, de3.0 cm de espesor, están hechas de plástico (k T 0.050 Wm · K). Cuando la temperatura exterior esde 20 °C, ¿cuánto hielo se derrite dentro del enfriador cada hora?www.FreeLibros.com