1r ciclo Problema termodinamica

[agustino]

Hola buenos dias a tod@s.

Tengo un problema relacionado con la de segunda ley de termodinámica, si no me equivoco. Tengo una placa de piedra de 40 x 40 x 2 cm con una potencia de 60 W y la temperatura máxima que ha alcanzado son 60ºC. ¿Podríais ayudarme ha saber cual seria la formula adecuada para calentar por convección un cubo de 1m3 si se encuentra a 15ºC y queremos que este a 22ºC?

Muchas gracias de antemano.

[Richard R Richard]

Re: Problema termodinamica

creo que tu problema no es de la 2da ley de termodinamica, es de transmision de calor

Por un lado tienes un ejercicio de como calentar un cubo de metal de una temperatura a otra, lo que te da una cantidad total de calor a transmitir

Por otro uno de transmisión de calor por convección y conducción donde , la disposición de la placa con respecto al cubo es importante, para determinar el coeficiente convección H , que aqui sería tu incógnita,

$\dfrac{\dd Q}{\dd t}= H S \Delta T$

la cantidad de calor a aplicarle al cubo

$Q=m_c C_e \Delta T$

La forma en que el pŕopio cubo transmite el calor hacia el interior

$\dfrac{\dd Q}{\dd t}= \dfrac{k S}<br /> {e}\Delta T<br />$

el tema es que dinamicamente a medida que le vas aumentando la temperatura en el centro del cubo, el flujo de calor ira cambiando, así que a la vez también hay dinámica de la transmisión, y se resuelve por ecuaciones diferenciales

¿Podríais ayudarme ha saber cual seria la formula adecuada para calentar por convección un cubo de 1m3

El Problema no te pide que hagas calculo alguno, para mi las formulas serían lo de menos, estas seguro qu no te pide la forma?.Si es así....

Solo requiere de sentido cumún te diría que la placa va debajo del cubo, de esa manera la circulación del aire o la mayoría estaría mas próxima a la superficie del cubo, y se calentaría mas rápido, por el efecto de que a mayor temperatura el aire es menos denso y asciende.

luego si la superficie plana de la placa queda enfrentada a una cara del cubo, será mas rápido el calentamiento debido no solo a la convección sino también a la radiación,
El problema excluye la posibilidad de hacer contacto entre supeficies, por lo que la separación entre cubo y placa debe pequeña, pero no nula.

[agustino]

Re: Problema termodinamica

muchas gracias Richard R Richard, le daré vueltas a ver que saco.