En los edificios metálicos, el aislamiento a menudo se instala entre los montantes metálicos y el revestimiento metálico exterior del edificio. En consecuencia, hay dos vías paralelas para la transferencia de calor: a través del aislamiento y a través de los postes metálicos de alta conductividad. A veces se instala una capa de tela sobre los montantes y el aislamiento, como se muestra a continuación.

Dibuje una red de resistencia térmica para las diferentes vías de transferencia de calor para esta situación. Identifique claramente qué vías están en serie y cuáles están en paralelo. Escribe una expresión para la resistencia térmica general de la pared.

Estás envuelto en una discusión sobre el valor de la tela. Un lado sostiene que la presencia de la tela tiene un efecto insignificante en la transferencia de calor a través de la pared porque es muy delgada en relación con el aislamiento. Por lo tanto. tiene un efecto insignificante en el aislamiento general del edificio. Pero el otro lado dice que una cubierta sobre los montantes de metal tendrá un impacto sustancial en la transferencia de calor. ¿Hay alguna manera de demostrar quién tiene la razón y convencer a todos? ¿Cuál es la verdad en esta situación? A menudo, esta es la tarea de los ingenieros para desarrollar explicaciones lógicas.

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Tiene la tarea de tomar algunas medidas simples para probar o refutar este argumento insertando un trozo de tela sobre el metal y luego el aislamiento (alfombra). Use su mano como fuente de calor en el sensor de flujo de calor como lo hizo en el Taller 5. Esta vez compare los resultados mientras agrega un trozo de tela. Tome unos 20 o 30 segundos de datos para cada una de las cuatro combinaciones:

    a) sensor directamente sobre el bloque de metal.
    b) paño entre el sensor y la pieza de metal.
    c) sensor directamente sobre la alfombra.
    d) paño entre el sensor y la alfombra.

1. Trace los valores de flujo de calor para cada caso y compare las curvas resultantes en un solo gráfico. Adjunta tu gráfica.

Calcule las proporciones aproximadas de flujo de calor con y sin el paño durante el mismo tiempo después de la aplicación de su mano (promedie varios valores de 10 a 20 segundos después del pico para proporcionar una buena comparación):

2. ¿Cuál es el cambio en la resistencia térmica al colocar la tela sobre la alfombra?
(la incertidumbre de la medición es al menos del 5%)

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3. ¿Cuál es el cambio en la resistencia térmica al colocar la tela sobre el metal?

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4. ¿Por qué hay una diferencia entre los efectos de poner la misma tela sobre una alfombra y los de metal?

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5. ¿Cuál es la respuesta a la disputa original? ¿Agregar la tela hará una diferencia para el edificio?
¿Cómo marca la diferencia la tela en lo que sientes?

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6. La tela puede ser representativa de incrustaciones en un intercambiador de calor. ¿Qué le dice esto acerca de cuándo las incrustaciones serán o no importantes en los intercambiadores de calor?

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