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Física en Procesos Industriales Termodinámica: temperatura, calor y primera ley de la termodinámica. Sherity Maffet González Instituto IACC Lunes 07 de Octubre 2019

FÍSICA EN PROCESOS INDUSTRIALES CONTROL SEMANA 6 NOMBRE: Termodinámica: temperatura, calor y primera ley de la termodinámica

1.- Complete la siguiente tabla, identificando el mecanismo de transferencia de calor y la justificación de su elección. Situación

Calentar el agua en una olla a temperatura constante

Temperar una habitación con un radiador de pared

Calentamiento de la cuchara que se encuentra sumergida en el café

Mecanismo de transferencia de calor

Justificación

Conducción

Al hervir el agua, la llama aplicada conduce el calor a la olla lo que provoca que la temperatura suba y el agua comience a calentarse

Convección

El calor siempre se dirige a la superficie general y las masas frías bajan sus niveles para aumentar su temperatura.

Conducción

Al sumergir la cuchara en el café, esta adquiere la misma temperatura que el líquido ya que el metal es un conductor térmico y este sólido adquiere la temperatura que tiene el líquido.

2.- Leonardo es el nuevo operario de un taller y se le ha encargado diseñar, por medio de un tratamiento de temperatura en horno, una pieza de hierro de masa m=7 [Kg]. Antes de ser ingresado al horno, este operario, registra su temperatura de ingreso en 25°C. A. Determine cuánta energía deberá suministrar el horno a la placa que para esta pieza de hierro alcance los 150°C Fórmula : Q = c*m* AT Datos CHierro = 460 [J/Kg*C] m = 7[Kg] AT = 150°C – 25°C = 125°C Q = 460 [J/Kg*C] * 7[Kg] * 125°C Q = 402.500 [J] R// Deberá suministrar Q = 402.500 [J] B. ¿Qué es conveniente que haga Leonardo para enfriar la pieza de hierro al momento de sacar este metal del horno? La pieza se debe sumergir inmediatamente en un recipiente grande con bastante agua ya que al ingresar la pieza a altas temperaturas el agua alcanza la misma temperatura que la pieza sumergida con el objetivo de enfriar y endurecer pieza. C. Describa los 3 mecanismos de transferencia de calor analizados en esta semana por medio de 3 ejemplos que pueda evidenciar en su trabajo u hogar. Conducción 1.- El metal es un gran conductor de calor y para romper dicha conducción de calor es que a algunos servicios (cuchillos – cucharas y tenedores) se les pone un mango de madera. 2.- Entre más largo es el instrumento que se expone al calor más lenta es la transferencia de calor a los extremos. Como en las pinzas que se utilizan para mover pollos o las utilizadas en los asados. 3.- Al hervir el agua, la llama conduce el calor al recipiente y luego de un periodo de tiempo el agua se calienta. Convección 1.- Los globos aerostáticos que se mantienen en el aire es gracias al aire caliente, en el caso que el aire comience a enfriarse el globo comenzara a caer. 2.- Cuando tomamos un baño, el vapor de agua que empaña los vidrios del baño por la temperatura que alcanza el agua al momento de bañarse. 3.- El Calor que genera el cuerpo humano cuando una persona esta descalza. Radiación 1. La transmisión de las ondas electromagnéticas que se emiten a través del microondas. 2. La luz que es emitida por una lámpara incandescente. 3. La radiación ultravioleta solar, precisamente el proceso que determina la temperatura terrestre.

BIBLIOGRAFÍA

Semana N° 6, IACC