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TRABAJO PRÁCTICO N° 3

Propagación del Calor

I – Preguntas de repaso:

1) ¿Cómo se propaga el calor? Explicar cada caso
2) ¿Qué es la conductividad térmica?
3) ¿De qué depende el calor por conducción?
4) ¿Qué materiales son excelentes conductores del calor?
5) ¿Qué papel desempeñan las moléculas en la conducción del calor?
6) ¿Por qué son buenos aislantes los materiales como las pieles, lasplumas y la nieve?
7) ¿Cómo se propaga el calor en los fluidos?
8) ¿Qué es la energía radiante?
9) ¿De que depende la energía radiante?
10) ¿Cómo varían las longitudes de onda de la energía radiante con la temperatura de la fuente de radiación?
11) ¿Cómo influye el color en la radiación térmica?
12) Un buen absorbente de radiación, ¿es también un buen emisor, o un mal emisor?

II – Cuestiones:

1) Lamadera es mejor aislante que el vidrio. Sin embargo, es muy común el uso de lana de vidrio para aislar construcciones de madera. ¿Por qué?
2) Si introduces una varilla metálica en un montón de nieve, el extremo que sostienes con la mano no tarda en enfriarse. ¿Acaso fluye frío de la nieve hacia la mano?
3) Puedes mantener la mano dentro de un horno caliente durante varios segundos sin quemarte,pero no tocarías el interior metálico ni por un segundo. ¿Por qué?
4) ¿Por qué se siente más frío al tacto un trozo de metal a temperatura ambiente que uno de papel, de madera o de tela?
5) ¿Cuál es la causa por la que no hay propagación del calor por convección en el agua si se calienta desde arriba el recipiente?
6) Decide cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera:
La conveccióntiene lugar:
a) sólo en líquidos
b) sólo en sólidos
c) sólo en gases
d) en sólidos y líquidos
e) en líquidos y gases
7) Las lámparas de escritorio o veladores tienen un orificio en la parte superior de la pantalla o tulipa. ¿Por qué?
8) ¿Qué tipo de superficie actúa mejor para:
a) absorber radiación
b) emitir radiación
c) reflejar radiación
9) ¿Por qué se ven negras las pupilas de los ojos?
10)Explica la causa por la qué en los países cálidos las vestimentas son, por lo general blancas o claras.
11) Si un buen absorbente de energía radiante fuese un mal emisor, ¿cómo sería su temperatura en comparación con la de su entorno?
12) La energía solar se compone de ondas cortas, pero la radiación terrestre está constituida por ondas largas. ¿Por qué?
13) ¿Por qué se dice que el efectoinvernadero es como una válvula de un solo sentido?
14) Para conseguir la máxima eficiencia, ¿de qué color conviene pintar un radiador: de negro o de plateado?
15) ¿Cómo funciona un termo?
16) En algunos lugares donde nieva, se suele echar polvo de carbón sobre la nieve. Al salir el sol, la nieve se funde rápidamente. ¿Por qué?
17) Si la composición de la atmósfera cambiase de tal manera que dejase escaparuna mayor cantidad de radiación terrestre, ¿qué efecto tendría esto en el clima de la Tierra? A la inversa, ¿cuál sería el efecto si las capas superiores de la atmósfera dejasen escapar menos radiación terrestre?


III – Problemas:
1) Un disco de hierro de una cocina eléctrica tiene un radio de 10 cm y un espesor de 5 mm. La temperatura de la superficie interior es de 120 ºC y la de la exteriorde 110 ºC. ¿Qué cantidad de calor es conducida a través de él en cada minuto?
2) ¿Cuánto tardará el disco anterior en suministrar la cantidad de calor necesaria para hacer hervir 1 litro de agua que estaba a 10 ºC?
3) Una casa tiene paredes de 25 cm de espesor, con una superficie de 300 m2, construidas con un material cuyo coeficiente de conductividad es de 0,01 cal / (cm ºC. s). ¿Qué cantidad decalor por minuto debe producir un sistema de calefacción para mantener constantemente una diferencia de 10 ºC con la temperatura exterior?
4) El fondo de una olla de aluminio tiene un espesor de 1,5 mm y una superficie de 2000 cm2. Si la superficie superior se mantiene a 60 ºC y la inferior, en contacto con la llama del gas, se conserva a 120 ºC, calcular la cantidad de calor que la atravesará...