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Análisis de las fuente de calor de el aula de clase T-6

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Análisis de las fuente de calor de el aula de clase T-6

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Universidad de Panamá

Facultad de Arquitectura y Diseño

Física Aplicada a la Arquitectura

Código de Grupo: 1007

Miguel A. Jiménez R.

Integrantes

Doris Rivas 8-1031-59

Gloria Pineda 3-760-743

Karla Hugues 8-1054-1725

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1- Fuentes de calor

Paredes expuestas al sol

Ventanas expuestas al sol

Muros que son compartidos

2- Ecuación :

H: Flujo de calor

𝑘: Conductividad Térmica

A: Área expuesta

Ta-Tb: Diferencia de temperatura entre el exterior e interior.

L: Espesor de Muro, Piso, Loza, etc.

3- Explicación:

Para explicar sobre la transferencia de calor por conducción en el taller N°6 sabemos que esta transferencia se da por el contacto de un material con el otro, por ende como del piso del taller es que se tiene la mayor cantidad de calor, este se lo propina a las paredes y como las paredes también reciben calor del sol, todo esto tiene contacto con las personas (estudiantes) y así se ve la tranferencia por Conducción.

Si esto lo vemos en la fórmula tendríamos:

H: Está es la cantidad total de calor que se puede transferir por conducción al tallerN°6.

𝑘: La capacidad de los materiales que tienen de absorber el calor ya que que no todos los materiales son buenos conductores de calor, así como el concreto que no estan bueno conduciendo el calor, por eso el salón no se mantiene tan, tan caliente.

A: El área es todo el piso de concreto y las paredes del taller N°6.

Ta-Tb: Diferencia de temperatura restada de la cafetería que recibe calor por conducción, también el calor transmitido por los artefactos utilizados en la cocina y emitidos al salón de arriba que es el espacio con temperatura baja.

L: Espesor del piso de concreto del taller N°6

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Se puede decir que existen tres tipos de transferencias de calor:

Transferencia de calor por Conducción

Transferencia de calor por Convección.

Transferencia de calor por Radiación

Es posible encontrar las mismas tres transferencias de calor combinadas.

Definición:

Transferecia de calor por conducción:

Es aquella transferencia de calor a través de un material sólido por contacto directo.

Transferencia de calor por Convección:

Esta transferencia de calor a través se da atraves de un fluido (aire o líquido) en movimiento.

Transferencia de calor por Radiación:

Es la transferencia de calor en forma de ondas electromagnéticas, sin necesidad de contacto o fluido.

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1. Fuentes de calor

Fluidos y gases

2. Ecuación:

H: es la rapidez de flujo de calor

A: es el superficial del cuerpo caliente

h: es el coeficiente de transferencia por convección y depende del estado de movimiento del fluido.

TA: temperatura del cuerpo caliente

TB: temperatura del fluido circundante.

3. Explicación: Debajo del taller N°6 de la facultad de arquitectura y diseño se encuentra una cafetería, está cafetería tiene horno, estufa, bombillas incandescentes y también personas que comen allí. Todos esto mencionado anteriormente se convierten en fuentes térmicas.

Cómo todos estos artefactos de cocina emiten calor ya sea hirviendo ciertas comidas el vapor sube lo cual sin necesidad de contacto crea una transferencia de calor por Convección.

Podríamos hacer un ejemplo de esta transferencia de calor utilizando la formula de Convección donde:

H: es la cantidad de calor producido por cada uno de los elementos que produce calor por Convección.

A: es el contacto entre el piso del taller N°6 con los fluidos y gases producidos por los artefactos y las personas que están en la cafetería. (Esto puede variar ya que no se sabe exactamente cuántas personas haya o cuánto se cocine o que se cocine ese día).

h: Esto depende y varía de cuántas personas haya o cuánto se cocine o que se cocine en un día, para saber con exactitud cuánto calor se transfiere a la suoerficie.

TA: Temperatura alta, la temperatura alta en este caso es todo el calor transferido desde la cafetería que está en la parte inferior y el entorno que rodea el salon de clase, dependiendo de que tan caluroso o lluvioso sea el día.

TB: La temperatura baja es el salón de clases el cual tiene una temperatura propia pero recibe la transferencia de calor por las fuentes de calores que lo rodean.

De esta manera sabemos cómo encontrar la tranferencia de calor por Convección en el taller N°6, tomando en cuenta que aún no se tienen los valores exactos.

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1. Fuentes de calor:

Personas que ocupan ese espacio

Ventanas con exposición solar

Luminarias o equipos electrónicos

Paredes o techo caliente

2. Ecuación:

H: es la tasa de emisión de radiación

e: es el coeficiente de emisividad

toma valores entre 0 y 1. Indica cuanta radiación es emitida por el cuerpo.

σ: es la contante de Stefan-Boltzmann

A: es la superficial del cuerpo caliente

T: temperatura absoluta del cuerpo

3. Explicación:

La transferencia de calor por radiación en el salón ocurre debido a las ondas térmicas emitidas, sin requerir contacto directo o un material que lo transporte.  Como el techo de la cafetería o el piso del salón, el calor que está recibiendo energía térmica de los equipos de cocina de la cafetería ubicada en la parte inferior, irradia calor hacia el salón. También, las ventanas funcionan como un medio para transmitir ondas de calor (efecto invernadero): permiten que la luz del sol entre, las superficies la atraen y después emiten un calor infrarrojo de onda larga que permanece en el interior.

Si todo esto lo utilizamos mediante la fórmula general tendríamos que:

H: Es la cantidad de energía emitida tanto por los artefactos de la cafetería y el exterior.

£: 5.27 X10-⁸ constante de Stefan-Boltzmann

e: Como las paredes, el piso, el techo logran absorber la radiación.

A: Es el tamaño de la superficie por donde se absorbe el calor.

T⁴: La energía térmica cuatro veces su valor.