conducción

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, cadauno 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 unperiodo 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 = 0,03m 2
Potencia total disipada
0,12w *120 =14,4w
Pc / u *# chip' s =
14,40w
&
480w / m 2
b) q P A
2
0,03m
P

Se va a acondicionar el aire de un salón de clases que normalmente contiene 40 personas,
con unidades acondicionadoras delaire montadas en las ventanas con una capacidad de
enfriamiento de 5 Kw. Se supone que una persona en reposo disipa calor a una velocidad de
360 kJ/h. Se tienen 10 focos eléctricos en el cuarto, cadauno con una capacidad nominal de
100 W. Se estima que la razón de transferencia de calor hacia el salón a través de las
paredes y las ventanas es de 15000 kJ/h. Si el aire del cuarto se debemantener a una
temperatura constante de 21 ºC, determine el número de unidades como la mencionada que
se requieren.
Datos:
# personas = 40
Q p/p = 360 KJ/h
# focos = 10
Q c/u = 100 w
We A/A = 5 Kw.Q entrada = 15000 KJ/h
Tº Ctte = 21 ºC

Calor total generado por las personas
Q personas = Q p / p *# personas = 360 KJ * 40 =14400 KJ *1h
= 4kW
h
h
3600s
Calor total generado por los FocosQ fo cos Qc / u *# fo cos 100W *10 1000W 1kW
=
=
=
=
Energía Generada
E gen = Q personas + Q fo cos = 4kW + 1kW= 5kW
Cambio en la energía del sistema
0
Eterm;sist =
Calor de entrada...