Calor y energía térmica

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Trabajo que hay que suministrar a una máquina térmica (6633)

Una bomba de calor obtiene calor de un depósito de agua a $41\ ^oF$ y lo entrega a un sistema de tubería en una casa a $78\ ^oF$ . La energía necesaria para operar la bomba de calor es aproximadamente el doble de la que se requiere para accionar una bomba de Carnot. ¿Cuánto trabajo mecánico hay que proporcionar a la bomba para que entregue $10^6\ BTU$ de energía calorífica a la vivienda?
(#1906) Seleccionar

Conducción: tiempo en transferir calor por diferencia de temperaturas (1906)

¿Qué tiempo tardarán en pasar 25 kcal por un disco de acero de 10 cm de radio y 1 cm de espesor, si de un lado la temperatura es de $80 ^oC$ y del otro de $30 ^oC$ ?

Dato: $K_{acero} = 79\ \frac{W}{m \cdot K}$
(#1905) Seleccionar

Calor que fluye por conducción a través de un lámina de cobre (1905)

¿Qué cantidad de calor pasará en 15 minutos a través de una lámina de cobre de $30\ cm^2$ de superficie y 5 cm de espesor, si la diferencia de temperatura entre ambas caras es de $50 ^oC$ ?

Dato: $K_{\ce{Cu}} = 400\ \frac{W}{m\cdot K}$
(#1904) Seleccionar

Transferencia de calor por conducción (1904)

Una cabaña está hecha de cuatro paredes de madera de 3.5 cm de espesor, cada una de las cuales tiene 5 m de largo y 2.5 m de alto. Cada una de las cuatro paredes tiene una ventana de 1 m de ancho por 1 m de largo, con un vidrio de 5 mm de espesor. El techo es plano, del mismo tipo de madera que las paredes. El piso es una loza de cemento de 10 cm de espesor.

a) Si el exterior se halla a $0 ^oC$ y el interior de la pieza está a $20 ^oC$ , ¿cuánto calor se pierde por segundo desde la pieza debido a la conducción?

b) Suponga que la pieza se mantiene temperada mediante una estufa a parafina. ¿Cuánto cuesta, en pesos por hora, mantener la pieza caliente, si la combustión de un litro de parafina genera $3 \cdot 10^7\ J$ y la eficiencia de la estufa es $70 \%$ ?

Supón que el precio de la parafina es 590 pesos/kg.