TRANSFERENCIA DE CALOR BALANCE DE ENERGIA (PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA) Un tablero de circuitos de 15 cm *20cm aloja sobre su superficie 120 chips lógicos con poco espacio entre ellos, cada uno disipando 0.12 W. Si la transferencia de calor desde la superficie posterior del tablero es despreciable, determine a. !a cantidad de calor "ue este tablero de circuito disipa durante un periodo de 10 horas, en #$h. b. %l flujo de calor sobre la superficie de ese tablero, en W&m2. 'atos (ltura) h * 15 cm (ncho) l * 20 cm +rabajo el,ctrico) - .hips * 120 /c&u * 0,12 W +iempo) t*20 horas Pc & u *- chip 2 s * 0,12 w *120 * *10horas t 3rea total del tablero 2 A h * l* 0,15m * * 0,04m 0,20cm /otencia total disipada a1 Q * P b1 q6 h h l * 0,100kWh Pc & u *- chip 2 * 0,12 w *120* 10,0 w s 10,00 w 2 P A 050 w & m 2 0,04m Se 7a a acondicionar el aire de un salón de clases "ue normalmente contiene 00 personas, con unidades acondicionadoras del aire montadas en las 7entanas con una capacidad de enfriamiento de 5 #$. Se supone "ue una persona en reposo disipa calor a una 7elocidad de 480 9:&h. Se tienen 10 focos el,ctricos en el cuarto, cada uno con una capacidad nominal de 100 W. Se estima "ue la ra;ón de transferencia de calor hacia el salón a tra7,s de las paredes < las 7entanas es de 15000 9:&h. Si el aire del cuarto se debe mantener a una temperatura constante de 21 =., determine el n>mero de unidades como la mencionada "ue se re"uieren. 'atos - personas * 00 ? p&p * 480 #:&h - focos * 10 ? c&u * 100 $ We (&( * 5 #$. ? entrada * 15000 #:&h += .tte * 21 =. Suponiendo "ue todas las puertas < 7entanas estFn herm.s de las paredes < 7entanas..1C kW * 1.1C kW J Qsal I 5kW * 0 Qsal * 0.1C kW sal J * 0188. mFs frAo cuando regrese en la tarde. esperando "ue el cuarto est.ambio en la energAa del sistema 0 Eterm)sist * .alor total generado por los @ocos Q fo cos Qc & u *. para poder mantener el e"uilibrio t. . Use 7alores de los calores especAficos a la temperatura ambiente < supongo "ue el cuarto estF a 100 9/a < 15 =.personas * 480 KJ * 00*10000 KJ * 1h 0kW h h 4800s* .8 G de su capacidad Una estudiante "ue 7i7e en un cuarto dormitorio de 0m*8m*8m enciende su 7entilador de 150 W antes de salir del mismo en un dAa de 7erano.8W * 0.fo cos 100W *10 1000W 1kW * * * * %nergAa Benerada E gen * Q personas I Q fo cos * 0kW I 1kW* 5kW . en la maHana cuando ella sale.rmico deberFn trabajar alrededor del E1.54 * 2 A & -A&A We 5kW A Se re"uieren 2 unidades.alor total generado por las personas Q personas * Q p & p *.1C kW Unidades re"ueridas * Qsal * E.8 s * 0188.ticamente cerradas < descartando cual"uier transferencia de calor a tra7. determine la temperatura en el cuarto cuando regresa 10 h mFs tarde.1C kW I 5kW Q * E.alor de entrada Qent * 15000 KJ *1h h 4800 Dalance de s %nergAa Qent Qsal E E I gen I term)sist 0. 25C Kpa * m 4 = =P RT ⇒P= P Kg*= K * 255= K 1.'atos (ltura) h * 0m (ncho) l* 0m !argo) $* 8m +=inicial * 15=.25C* 0.21Kg & m 4 .21Kg &m .alor %specAfico a Kolumen constante R= p ! " "= p ! R= 1.00C J 0.00= K= 55. * 255 =# /resión) / * 100#pa +iempo) t*10 horas $ h l /otencia del Kentilador) ?fan *150 $ 'ensidad del (ire PV P = mRT P= m& V = 100 Kpa 0.00= t " V 1.C2 KJ & Kg = K Kolumen de (ire V = h * l * 0m * 0m * 8m = 4 w= 100m Dalance de %nergAa Sistema cerrado Q m " T=PV " T = PV " #T final !T t= inicial$ +emperatura @inal Q6 T %inal ! Tinicial = t " V 150 J s *10horas * Q6 T %inal=! &T 'nicial = 4800 s 4 *100m4 * C20 J & Kg = *255* 441. Puesto que la energía se añade a la sala de aire en la forma de tra#a$o eléctrico. ¿el cuarto que contiene el refrigerador estará más frío o más caliente que el otro? ¿Por qué? Rpta: El cuarto estará más cálido. ¿su cuarto estará más caluroso o más frío que los cuartos vecinos? ¿Por qué? Su onga que todas las uertas ! ventanas se mantienen cerradas. veremos que el tra#a$o eléctrico con este es acio %i'o que el refrigerador. Porque si tomamos la %a#itaci&n que contiene la nevera como un sistema.• En un día caluroso de verano un estudiante enciende su ventilador cuando sale de su cuarto en la mañana. finalmente se disi & a las %a#itaciones en forma de calor. . Cuando regrese en la tarde. uno con un refrigerador en él ! el otro no. Rpta: "ás cálido. Si se cierran todas las uertas ! ventanas. • Considere dos cuartos idénticos. UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO INGENERIA ELECTROMECANICA TRANSFERENCIA TERMICA TEMA Taller de JEINER CHARRIS DATCER MINDIOLA JESUS CABAS JOSE JOSE TILES VIII SEMESTRE RIOHACHA – LA GUAJIRA !"# .