RESISTENCIA DE CONTACTO
Es importante reconocer que, en sistemas
compuestos, la caída de temperatura a lo largo
de la interfaz de los materiales puede ser
grande. Este cambio de temperatura seatribuye a lo que se conoce como resistencia de
contacto.
La transferencia de calor se debe, por tanto, a la
conducción a través del área de contacto real y a
la conducción y/o radiación por loshuecos. La
resistencia de contacto se considera como dos
resistencias paralelas la que se debe a los puntos
de contacto y a la de los huecos. El área de
contacto es normalmente pequeña y en especial
parasuperficies rugosas, la contribución principal
a la resistencia la realizan los huecos.
EJERCICIO Nº 1
Uno de los principales fabricantes de electrodomésticos
propone un diseño de horno conauto-limpieza que implica el
uso de una ventana compuesta que separa la cavidad del
horno del aire ambiental. El compuesto consistirá en dos
plásticos de alta temperatura (A y B) de espesores LA=2LB yconductividades térmicas kA=0.15 W/m K y kB= 0.08 W/m K.
Durante el proceso de auto-limpieza, las temperaturas de la
pared y del aire del horno, Tp y Ta son 400 °C, mientras que
la temperatura del airedel cuarto es 25 °C. Los coeficientes
de transferencia de calor internos, por radiación y convección
hi y hr y así como el coeficiente de convección externa h0,
son cada uno aproximadamente 25 W/m^2 K.¿Cuál es el
espesor mínimo de la ventana L=LA+LB, necesario para
asegurar una temperatura que sea 50 ºC o menor en la
superficie externa de la ventana? Por razones de seguridad,
esta temperatura nodebe ser mayor.
EJERCICIO Nº 2
Un chip delgado de silicio y un sustrato de
aluminio de 8mm de espesor están
separados por una unión epóxica de 0,02mm
de espesor. El chip el sustrato tienen cada
uno10mm de lado, y las superficies
expuestas se enfrían con aire, que está a una
temperatura de 25 ºC y proporciona un
coeficiente de convección de 100 W/m^2 K.
Si el chip disipa 10^4 W/m^2 bajo...
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