Calor que se transfiere por conducción a través de una ventana de vidrio (7620)

, por F_y_Q

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El vidrio de una ventana de un edificio de oficinas mide 1.5 m de ancho por 5 m de largo y tiene un espesor de 1.5 cm. Cuando la superficie exterior está a una temperatura de 30 ^oC la superficie interior está a 20 ^oC. ¿Cuánto calor se transfiere a través del vidrio en una hora?

Dato: K_{\text{vid}} = 1.05\ \textstyle{W\over m\cdot K}

P.-S.

El flujo de calor por unidad de superficie sigue la ecuación:

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{\frac{\Phi}{S} = K\cdot L\cdot \Delta T}}

Puedes despejar el flujo de la ecuación anterior y, teniendo en cuenta que el flujo es el cociente del calor que se transfiere entre el tiempo en el que ocurre, quedaría:

\left \Phi = S\cdot K\cdot L\cdot \Delta T \atop \Phi = \frac{Q}{t} \right \}\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bf Q = t\cdot S\cdot K\cdot L\cdot \Delta T}}

Sustituyes en la ecuación, usando las unidades correctas, y obtienes el calor:

Q = 3\ 600\ s\cdot 7.5\ m^2\cdot 1.05\ \frac{W}{\cancel{m}\cdot \cancel{K}}\cdot 0.015\ \cancel{m}\cdot 10\ \cancel{K} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 4\ 253\ J}}


La unidad que obtienes es J\cdot m^2 porque el flujo se mide como J\cdot m^{-2}. Puedes ver qué ocurre con las unidades en este VÍDEO.