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. La cantidad de calor que este tablero de circuito disipa durante un periodo de 10 horas, en
Kwh.
b. El flujo de calor sobre la superficie de ese tablero, en W/m2.

Datos:
Altura; h = 15 cm
Ancho; l = 20 cm
Trabajo eléctrico;
# Chips = 120
Pc/u = 0,12 W
Tiempo; t=24 horas
a) Q

=

Pc / u *# chip' s * t

h h l
=

0,12w *120 *10horas

=

0,144kWh

Área total del tablero
A h * l = 0,15m * 0,20cm …ver más…

Suponiendo que todas las puertas y ventanas están herméticamente cerradas y descartando cualquier transferencia de calor a través de las paredes y ventanas, determine la temperatura en el cuarto cuando regresa 10 h más tarde.
Use valores de los calores específicos a la temperatura ambiente y supongo que el cuarto está a 100 kPa y 15 ºC en la mañana cuando ella sale.

Datos:
Altura; h = 4m
Ancho; l= 4m
Largo; w= 6m
Tºinicial = 15ºC = 288 ºK
Presión; P = 100Kpa
Tiempo; t=10 horas

w h l

Potencia del Ventilador; Qfan =150 w
Densidad del Aire
PV
P

=

mRT

P=

= P RT ⇒P=

m /V

P

=

100Kpa
RT =

0,287 Kpa * m

3

Kg*º K

1,21Kg / m 3

* 288º K

Calor Específico a Volumen constante
R= Cp - Cv
Cv= Cp - R= 1,007 - 0,287= 0,72KJ / Kg º K
Volumen de Aire
V = h * l * w= 4m * 4m * 6m = 144m3
Balance de Energía Sistema cerrado
Qt= mCv T=PVCv T = PVCv (T final -T inicial)
Temperatura Final
&
Qt
T Final - Tinicial =
VCv
&
Qt
150 J s *10horas * 3600s