Un recipiente de aluminio de 300g contiene 200g de agua a 10º C. Si se vierten 100 g más de agua, pero a 100º C, calcular la temperatura final de equilibrio del sistema. R: 34.6º C.
Los primeros adelantos acerca de la conducción de calor se deben, en gran parte a los esfuerzos del matemático francés Fourier (1822), que propuso la ley que hoy se conoce como ley de la conducción de calor de Fourier. La Ley de Fourier es una generalización de la información empírica. Dicha ley predice cómo se conduce el calor a través de un medio, partiendo de una región de alta temperatura a una región de baja temperatura. Permitanos considerar un horno, caliente en el interior y frió en su exterior. La Razón de calor transferido, desde dentro del horno hasta el exterior, es directamente proporcional al área de la superficie de la pared, A, que se enceuntra normal a la dirección del flujo de calor, directamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre las paredes, (Tint - Text), e inversamente proporcional al espesor de las paredes, L. Por lo tanto:
donde k, es la constante de proporcionalidad, y se la llama conductividad térmica de la pared. Dicha constante es una propiedad física del material en cuestión. Debe insistirse en que, para mantener las temperaturas con valores Tint y Text, se debe suministrar a la cara de la pared que tiene temperatura Tint, una cantidad calor Q, como la dada por la ecuación (1-1). Esto se puede lograr con la ayuda de un calentador eléctrico o de gas, colocado dentro del horno.
Las unidades de las diferentes cantidades que aparecen de la ecuación (1-1) son de la siguiente forma:
donde k, es la constante de proporcionalidad, y se la llama conductividad térmica de la pared. Dicha constante es una propiedad física del material en cuestión. Debe insistirse en que, para mantener las temperaturas con valores Tint y Text, se debe suministrar a la cara de la pared que tiene temperatura Tint, una cantidad calor Q, como la dada por la ecuación (1-1). Esto se puede lograr con la ayuda de un calentador eléctrico o de gas, colocado dentro del horno.
Las unidades de las diferentes cantidades que aparecen de la ecuación (1-1) son de la siguiente forma:
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