Informee.. Transferencia de Calor Por Conduccion

TRANSFERENCIA DE CALOR LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS Estudiante:  DAMIAN TOLENTINO Brayan  MEJIA VASQUEZ An

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TRANSFERENCIA DE CALOR

LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS

Estudiante: 

DAMIAN TOLENTINO Brayan

 MEJIA VASQUEZ Antony  MORENO VALVERDE Jefferson  PONTE RAMIREZ Reynaldo Ciclo:

 VIII E. A. P.:

 Ingeniería Agroindustrial

ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN.......................................................................2 2. MARCO TEÓRICO:....................................................................4 2.1......................................................... DIFUSIVIDADES EN LÍQUIDOS ................................................................................................5 A.1. Ecuaciones para la difusión en líquidos...........................................5 A.2. Predicción de las difusividades en líquidos.....................................6

2.2.............................................. DIFUSIÓN MOLECULAR EN SÓLIDOS ................................................................................................7 2.3.. .EQUIPO PARA ESTUDIAR COEFICIENTES DE TRANSFERENCIA DE MASA Y DIFUSION DE LIQUIDOS-CERb (ARMFIELD)............9 3. OBJETIVOS:............................................................................12 4. MATERIALES:..........................................................................13 5. PROCEDIMIENTO....................................................................15 6. RESULTADOS..........................................................................18 7. DISCUSIONES:.......................................................................23 8. CONCLUSIONES:....................................................................25 9. BIBLIOGRAFÍA:.......................................................................26

TRANSFERENCIA DE CALOR 1.INTRODUCCIÓN La forma de energía que se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura, se denomina “CALOR”. Es necesario el estudio detallado de acerca de la transferencia de calor, debido ha que nos permite conocer, a diferencia de la termodinámica, la variación de la temperatura en el tiempo, indica la velocidad de transferencia de calor y por último señala el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio. La transferencia de calor es uno de los fenómenos más importantes dentro del procesado de alimentos; presentándoles comúnmente en diversas operaciones unitarias, en el que juega un papel de capital importancia, al influir tanto en el diseño del proceso, como en los aspectos de seguridad, nutricionales y sensoriales del producto. Algunos de estos estos procesos indican el enfriamiento o calentamiento de partículas que se encuentran suspendidas en fluidos, como jarabes o salmueras. En este caso la transferencia de calor se presenta por convección, entre el fluido y la superficie del sólido, y por conducción, al interior de esté último. Sin embargo es poca la información que se tiene de este tema, lo cual se debe principalmente a la complejidad que presentan los sistemas alimenticios con partículas en suspensión. Que a su vez está relacionada con factores propios de las partículas,

como su forma irregular o su resistencia conductiva; así como el comportamiento reológico del fluido presente. El requisito básico y necesario para que ocurra la transferencia de calor, es la diferencia de temperatura; si no hay diferencia de temperatura entre dos “cuerpos” o dentro de un mismo “cuerpo”

(sistema),

no

hay

transferencia

de

calor.

En

comparación tenemos que la diferencia de voltaje origina el flujo de corriente eléctrica, y la diferencia de presión es necesaria para el flujo de fluidos, tenemos que la diferencia de temperatura es la fuerza impulsora para la transferencia de calor. La transferencia de energía como calor siempre se produce del medio que tiene la temperatura más elevada hacia el de temperatura más baja, y la transferencia de calor se detiene cuando los dos medios alcanzan la misma temperatura. El calor se puede transferir en tres modos diferentes: conducción, convección y radiación.

2.MARCO TEORICO GENERALIDADES La Transferencia de calor es la energía en transito debido a una diferencia de temperaturas en un cuerpo o entre cuerpos diferentes. Siempre que exista una diferencia de temperatura, la energía se transfiere de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura. De acuerdo con los conceptos de la Termodinámica, la energía que se transfiere como resultado de una diferencia de temperatura es el calor.

- Las leyes de la termodinámica tratan de la transferencia de energía, pero solo se aplican a sistemas que están en equilibrio (pueden

utilizarse

para

predecir

la

cantidad

de

energía

requerida para modificar un sistema de un estado de equilibrio a otro), pero no sirven para predecir la rapidez (tiempo) con que pueden producirse estos cambios. -

La

transferencia

termodinámicos,

de

calor,

complementa

proporcionando métodos

los

principios

de análisis

que

permitan predecir esta velocidad de transferencia térmica.

Ejemplo: El calentamiento de una barra de acero inmersa en agua caliente, los principios termodinámicos se pueden utilizar para predecir las temperaturas finales una vez los dos sistemas hayan alcanzado el equilibrio y la cantidad de energía transferida entre los estados de equilibrio inicial y final, pero nada nos dice respecto a la velocidad de la transferencia térmica o la temperatura de la barra al cabo de un cierto tiempo, o del tiempo que haya que esperar para obtener una temperatura determinada en una cierta posición de la barra. Realizando un análisis de la transmisión de calor, permite predecir la velocidad de la transferencia térmica del agua a la barra y de esta información se puede calcular la temperatura de la barra, así como la temperatura del agua en función del tiempo. Para proceder a realizar un análisis completo de la transferencia del calor es necesario considerar tres mecanismos diferentes: conducción, convección y radiación.

El diseño y proyecto de los sistemas de un intercambio de calor y conversión energética requieren de cierta familiaridad con cada uno de estos mecanismos, así como de sus interacciones. TRANSMICION DE CALOR POR CONDUCCION El calor puede ser conducido a través de sólidos, líquidos y gases. La conducción se verifica mediante la transferencia de energía de movimiento entre moléculas adyacentes. En un gas, donde las moléculas “más calientes” tienen más energía y movimiento, se encargan de impartir energía a moléculas colindantes que están a niveles energéticos más bajos. Este tipo de transferencia siempre está presente, en mayor o menor grado, en sólidos, líquidos y gases en los que exista un gradiente de temperaturas. En la conducción, la energía puede transferirse por medio de electrones “libres”, que es un proceso muy importante en los sólidos metálicos. Entre los ejemplos en los que la transferencia se verifica ante todo por conducción, están la transferencia a través de paredes o intercambiadores de una nevera, el tratamiento térmico en el forjado de acero, la congelación del suelo durante el invierno.

LEY DE FOURIER PARA LA CONDUCCION DE CALOR Los

tres

tipos

principales de procesos

de velocidad de

transferencia   

Transferencia de ímpetu Transferencia de calor Transferencia de momento

Están caracterizados en su aspecto más fundamental, por el mismo tipo de ecuación básica:

Velocidad de un proceso de transferencia =

f uerza impulsadora resistencia

Esta igualdad establece un principio: para que pueda transferir una propiedad como el calor, es necesario que exista una fuerza impulsadora que contrarreste la resistencia. La transferencia de calor por conducción también obedece esta ecuación básica y se expresa como la ley de Fourier para la conducción de calor en fluidos y sólidos:

q A

=

k x 2− x

1

(T1 - T2)

Dónde: 

Qx = Tasa de flujo de calor a través del área A en la



dirección positiva. q → Rapidez de transferencia de calor

 

k→ Conductividad térmica del material → Gradiente de temperatura en la dirección del flujo de



Calor A → Área de sección transversal de la transferencia de calor.

Las unidades de medidas son:

q= dT dx

k=

BTU h ora

=

,

kcal h ora

(watt)

º F ºC pie metro

BTU w h pie º F mº C

Área =

pie 2 m2

El flujo real de calor depende de la conductividad térmica (k), que es una propiedad física del cuerpo. (-) → El signo (-) es consecuencia del segundo principio de la termodinámica, según el cual el calor debe fluir hacia la zona de temperatura más baja. El gradiente de temperatura es negativo si la temperatura disminuye para valores crecientes de x, por lo que el calor transferido de la dirección positiva debe ser una magnitud positiva, por lo tanto, al segundo miembro de la ecuación anterior hay que introducir un signo negativo, (esto se puede ver en la figura N° 1).

PROPIEDADES TERMICAS DE LOS ALIMENTOS IMPORTANCIA Las propiedades térmicas son parámetros requeridos para llevar a cabo los cálculos de transferencia de calor para procesos de calentamiento y enfriamiento de alimentos, y son datos en el diseño de equipo y de la Ingeniería de Alimentos. La importancia de la aplicación de las propiedades térmicas en alimentos se deben a lo siguiente:  

En el cálculo de transferencia de calor. Para el cálculo de las velocidades de la transferencia de



calor en procesos de calentamiento y enfriamiento. Debido a la gran variedad de alimentos, para su utilización adecuada en el diseño de equipos y procesos.

PRINCIPALES PROPIEDADES TERMICAS. Las principales propiedades térmicas utilizadas en un proceso de Ingeniería en Alimentos son:      

Conductividad térmica. Calor especifico. Difusividad térmica. Entalpia. Densidad. Coeficiente de calor convectivo o de superficie.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA La CONDUCTIVIDAD TÉRMICA de un material es una medida de habilidad de este para conducir calor. En

alimentos

la

CONDUCTIVIDAD

TÉRMICA

depende

principalmente de la composición, pero también en algunos otros factores que afectan el camino del flujo del calor a través de un material tales como el porcentaje de espacios vacíos,

homogeneidad forma y tamaño del alimento. Como por ejemplo la orientación de la fibra en carne congelada, si se habla de homogeneidad, esta es una propiedad térmica critica, necesaria para el diseño ingenieril en el cálculo de las velocidades de transferencia de calor durante el proceso de calentamiento o enfriamiento 

GASES. El mecanismo de conducción térmica de los gases es bastante simple. Las moléculas poseen un movimiento continuo

y

desordenado

y

chocan

entre

si

intercambiándose energía e ímpetu. Si una molécula se desplaza de una región de temperatura elevada a otra de temperatura inferior, transporta energía cinética a esta región y la cede a otras moléculas de menor energía al chocar con ellas. Puesto que las moléculas se mueven con más rapidez mientras menor es su tamaño, gases como el hidrógeno tienen conductividades térmicas más elevadas.



LIQUIDOS. Las moléculas de energía más altas chocan con las de energía menor, estas moléculas están mucho más juntas entre si y los cambios de fuerza moleculares producen un efecto considerable sobre el intercambio de energía;

esto

varia

de

manera

moderada

con

la

temperatura: k = a + bT Donde a y b son constantes empíricas. Las conductividades térmicas de los líquidos son esencialmente independientes a la presión.



SOLIDOS. Los sólidos metálicos como el cobre y el aluminio tienen valores muy elevados, mientras que algunos materiales aislantes no metálicos, del tipo de la lana mineral y el corcho, tienen conductividades muy bajas. La conducción de calor a través de los sólidos se verifica mediante dos mecanismos: o Se aplica primeramente a los sólidos metálicos, el calor, es conducido por electrones libres que se mueven en la red estructural del metal. o El calor es conducido por la transmisión de energía de vibración entre átomos adyacentes.

Considérese un alimento en forma de una tableta, la cantidad de calor denotado por q, que fluye a través del área de transferencia de calor, y espesor y teniendo la cantidad de calor denotada por q entonces la conductividad térmica del alimento es calculada como: q=

A . k (T 1−T 2) L

DONDE:    

q → cantidad de flujo de calor, W A → área de transferencia de calor del alimento. m2 k → conductividad térmica; W/m.°c T1 → temperatura del alimento en la superficie a un



tiempo dado t1, °C T2 → temperatura del alimento en la superficie a un



tiempo dado t2, °C L → espesor del alimento.

Los

buenos

aislantes

eléctricos,

(que

requieren

de

una

estructura porosa y un gas atrapado en la misma), son también buenos aislantes térmicos, (vidrio, plásticos, etc.). En estos

materiales, la transferencia de calor puede tener lugar de diversas formas: a) Conducción a través de la estructura sólida porosa o fibrosa. b) Conducción y/o convección a través del aire atrapado en los espacios vacíos. c) Radiación entre porciones de la estructura sólida, lo cual

es

especialmente

importante

a

temperaturas

elevadas o en recintos vacíos. CALOR ESPECÍFICO El CALOR ESPECIFICO nos indica cuanto calor es requerido para cambiar la temperatura de un material. Si se tiene un alimento de masa N a una temperatura inicial, el calor requerido para calentar y llegar a una temperatura final T2 sería igual al producto de la masa y el calor especifico y se expresa así: Q = Cp

N (T2 – T1)

Siendo Cp =

q N (T 2−T 1)

Donde 

Cp = calor especifico, KJ /kg. °C

  

N = masa del alimento, kg Q = cantidad de calor aplicado, KJ T2 = temperatura del alimento en la superficie a un



tiempo dado t2, °C T1 = temperatura del alimento en la superficie a un tiempo dado t1, °C

A diferencia de la conductividad térmica, el calor específico es independiente a la densidad de la masa, por lo tanto conociéndose el calor específico de cada componente una mezcla es suficiente para predecir el calor específico de toda la mezcla. Se usara el símbolo Cp para designar el calor específico a presión constante. El

calor

específico

se

aplica

en

todo

los

procesos

de

calentamiento y enfriamiento de alimentos, solamente en los gases es necesario distinguir el Cv. DIFUSIVIDAD TERMICA La DIFUSIVIDAD TERMICA esta propiedad relaciona la habilidad de un material para conducir calor y su habilidad para almacenar calor. Es

usada

en

la

determinación

de

las

velocidades

de

transferencia de calor de alimentos sólidos en cualquier forma. Esta puede ser calculada como conductividad térmica dividida por el producto del calor δ específico y la densidad. α=

k ρCp

Donde:    

α = difusividad térmica, m2 / s k = conductividad térmica, W/m °C ρ = densidad, kg/cm3 Cp = calor especifico, KJ/Kg °C

ENTALPIA La ENTALPIA es la cantidad de energía que se agrega o se quita a un sistema. Se manifiesta como un cambio de energía interna total del alimento. Tomando en cuenta que es muy difícil definir el valor absoluto de

entalpia,

usualmente

un

valor

cero

es

definido

arbitrariamente. La entalpia es muy conveniente para alimentos congelados, los cuales algunas veces contienen alguna porción de agua sin congelar a bajas temperaturas. Por lo tanto si se va a calentar un material de una T1

a otra T2 la cantidad de

energía calorífica que se necesita se puede expresar como: Q = AH = M (H2 – H1) Donde    

M = masa del alimento, Kg. H1 = entalpia del alimento a temperatura T1, cal/kg. H2 = entalpia del alimento a temperatura T2, cal/kg. Q = cantidad del calor aplicado, KJ.

La desventaja cuando se usa esta aproximación para alimentos seria lo difícil que es determinar la entalpia ya que esta es dependiente de la cantidad de agua sin congelar en la composición del alimento. COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR en realidad este no es una propiedad de los alimentos o de cualquier material, sin embargo, se usa para cuantificar la velocidad de convección de calor hacia o fuera de la superficie de un objeto. Este coeficiente es necesario para cuantificar la transferencia de calor en la mayoría de aplicaciones en calentamiento o enfriamiento de un alimento.

El coeficiente de transferencia de calor de superficie definido por la ley de enfriamiento de newton es la constante de proporcionalidad que relaciona el flux de calor δ hacia la superficie del fluido moviéndose en la superficie. El coeficiente de transferencia de calor δ ho depende principalmente de la velocidad de fluido, de la textura, de la forma de la superficie y aun de la diferencia de temperatura. La ecuación de la ley de enfriamiento de Newton es la siguiente q = ho A (Ti - TO) Donde  

q = cantidad de flujo de calor, W ho = coeficiente de calor conectivo de superficie, W/m2

  

°C A = área de transferencia de calor del alimento, m2 TO = temperatura del alimento en la superficie, °C Ti = temperatura inicial del alimento, °C

DENSIDAD La densidad es definida como la masa de un material por la unidad de volumen. Se considerara como una propiedad física, pero se incluye aquí porque de ella dependen propiedades térmicas como capacidad calorífica, conductividad térmica y difusividad térmica. FACTORES QUE AFECTAN SU MEDICION Una vez definida cada propiedad térmica, diremos que a todas ellas les afectan algunos factores en la medición, tales como: contenido de humedad, temperatura, composición, asi como también los constituyentes de los mismos alimentos. Estos constituyentes, afectan en forma diferente a cada propiedad térmica del alimento que se trate, esto debido a su variabilidad y características.

Los principales constituyentes considerados en productos alimenticios son: 

PROTEINA: como son la albumina, caseína, suero de leche,



la proteína de la carne y el gluten. LIPIDOS: como el aceite vegetal, manteca de puerco,



aceite de maíz y la grasa de la leche. CARBOHIDRATOS: como la dextrosa, la lactosa, el azúcar,



y el almidón. FIBRAS Y CENIZAS: celulosa y pectina.

LA COMPOSICION DE LOS ALIMENTOS: alimentos que so porosos, reduce la conductividad térmica, ya que tomando en cuenta que el alimento a tratar es la harina, por ejemplo, al incrementar

el

contenido

composición,

existiendo

de

humedad,

entonces

un

cambiara

incremento

en

su las

partículas individuales en ella, aumentando la porosidad y disminuyendo la conductividad térmica LA TEMPERATURA: cuando la temperatura decrece, (hasta llegar debajo de 0°C) existe un incremento de conductividad térmica, en el caso de los componentes como el agua o el hielo y en alimentos como productos cárnicos que están por debajo del

punto

de

congelación,

existe

un

incremento

en

la

conductividad térmica. Esto debido a que la conductividad térmica del hielo es mayor a la conductividad térmica del agua. La tabla 1.1 y 1.2 se encuentran tabulados los valores de conductividad térmica de algunos gases y líquidos. La figura 1, indica una comparación entre los diferentes tipos de fluidos.

TRANSMICION DE CALOR POR CONVECCION

La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en una cacerola, la que está en contacto con la parte de abajo de la cacerola se mueve hacia arriba, mientras que el agua que está en la superficie, desciende, ocupando el lugar que dejo la caliente.

La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o un líquido. Se incluye también el intercambio de energía entre una superficie sólida y un fluido o por medio de una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada o asistida). El calor se transmite por convección en el caso de los fluidos: gases o líquidos, cuando absorben calor en una porción y luego esta porción se desplaza mezclándose con otra más fría cediéndole calor. Este movimiento se denomina corriente de convección y si es provocado por diferencias de densidad debidas a diferencias de temperatura, tenemos, el fenómeno de convección natural. ¿Causas de la convección? La convección se produce en los fluidos porque estos se dilatan cuando se calientan (excepto muy pocos casos) y su densidad disminuye. Al dilatarse, el fluido caliente empuja al más fio que lo rodea. El fluido frio también empuja al caliente y, como el

caliente es menos denso que el frio, el empuje lo acelera hacia arriba. Este movimiento da lugar a una circunvalación del fluido, llamada corriente de convección. Si, en cambio, el movimiento del fluido se efectúa por medio de un agitador, una bomba o un ventilador, corresponde a la convección forzada. ¿Cómo es que pueden calentarse el agua? Si se le suministra calor a un recipiente con agua dentro de la cual se hayan colocado unos papeles de colores, (o algunos otros cuerpos que se vean bien), al cabo de un rato se puede comprobar cómo se calienta el agua, pues el movimiento de los papeles nos lo indicará. El agua se calienta desde abajo y asciende dentro del recipiente. Forma entonces una columna de agua más caliente que al llegar arriba cede parte de ese calor y vuelve a descender. Esto lo indican los cuerpecitos que se han movido junto con el agua, que asciende y desciende, formando dos corrientes, una hacia arriba y otra hacia abajo. Quiere decir que el agua que se encuentra cerca de la llama se calienta rápidamente, se hace más ligera y asciende, mientras que el agua que está ya en la superficie, que se va haciendo más fría y pesada, desciende y al calentarse en el fondo, vuelve de nuevo a subir, formándose dos corrientes, una que sube y otra que baja, que hacen que el calor se propague a todo el líquido. Esta experiencia demuestra que el agua se calienta por convección. ¿Cómo es que pueden calentarse el aire?

Si se coloca una espiral de cartulina, en un soporte universal y se sopla desde abajo hacia arriba se puede apreciar cómo esta comienza a girar alrededor del punto donde se apoya. También si se coloca una vela encendida o cualquier otra fuente de calor debajo del espiral, esta gira porque el aire que se

calienta, asciende y esto se demuestra porque se

pone en movimiento la espiral, igual que cuando se soplaba desde abajo hacia arriba. Por tanto, se producen corrientes de aire caliente que suben y de aire frío que baja. Con este ejemplo se pone de manifiesto como se calienta el aire, por convección. El coeficiente convectivo de transferencia de calor a través de un fluido está dado por:

q =

h.A( T-

Donde: 

Tw)de transferencia de calor h : Coeficiente convectivo

   

(W.m2.ºk) A :Es el área (m2) T :Temperatura general o promedio del fluido (ºk) Tw: Temperatura de la pared en contacto con el fluido q :Velocidad de transferencia de calor (W)

3.OBJETIVOS 

Describir y explicar la transferencia de calor, entendiendo cada una de las variables que se involucran, sabiendo diferenciar cada uno de los procesos que se dan y la relación

con

ambientales.

el

sistema

natural

en

los

procesos

4.MATERIALES 

Bloques conductores o Latón o Aluminio o Acero

5.RESULTADOS

6.DISCUSIONES

1. Loncin, 1965: citado por (Vásquez, 1987) Los factores que intervienen sobre la cantidad de calor trasmitido en la placa, es la conductividad térmica del material, el cambio de la temperatura, el área por el cual atraviesa la energía calorífica, la distancia que atraviesa la energía calorífica,

es decir, en total la rapidez calorífica con la que energía se transfiere, entre mayor sea este valor, mayor energía será transferida como también el tiempo en el cual sea transferida la energía de manera constante, porque si se toma la fórmula de H= entonces

se

tiene

factores depende transmitida

en

Q/t

que la

una

Q

y =

se H*t,

cantidad placa,

despeja de de

cuanto

esos

Q, dos

energía

mayor

sea

alguno de los dos, mayor será la cantidad de energía calorífica transmitida, ya que el calor se suministra de manera constante. Los materiales como el oro, la plata o el

cobre

tienen

y

conducen

bien

conductividades el

térmicas

elevadas

calor, mientras que materiales

como el vidrio o el amianto tienen conductividades cientos e incluso miles de veces menores; conducen muy mal el calor, y se conocen como aislantes térmicos. 2. Según Perry (1984) El coeficiente de conductividad térmica (λ) caracteriza la cantidad de calor necesario por m2, para que atravesando durante la unidad de tiempo, 1 m de material homogéneo obtenga una diferencia de 1 °C de temperatura entre las dos caras. La conductividad térmica se expresa en unidades de W/(m·K) (J/(s· m· °C)). Es una propiedad intrínseca de cada material que varía en función de la temperatura a la que se efectúa la medida, por lo que suelen hacerse las mediciones a 300 K con el objeto de poder comparar unos elementos con otros. Es un mecanismo molecular de transferencia de calor que ocurre por la excitación de las moléculas. Se presenta en todos los estados de la materia pero predomina en los sólidos. Imagen 01: Coeficiente de conductividad del latón y aluminio

3. Los gráficos de temperatura vs distancia encontrados dan muestra de que hay muy buena conducción en los metales, esto se puede ver muy claramente en el gráfico de conducción radial en el cual la conducción se muestra de forma casi lineal y constante, en la barra compuesta y en la barra con cambio de diámetro, en las gráficas se evidencian caídas de temperatura producto de que hay un mal contacto entre las superficies y la falta de toma de datos en la zona intermedia. 4. Al hallar el calor por medio de la ecuación de Fourier en barra simple se observa que no se difiere mucho del calor suministrado, ya que no se tiene un dato semiconfiable de conductividad

del

temperatura,

lo

latón, mismo

valor

que

cuando

depende se

calcula

de

la

esta

conductividad en conducción radial, los valores son casi el mismo que el reportado en la literatura y presenta pequeñas diferencias al pasar de una potencia a la otra. Al medir la conductividad del aluminio se tienen datos semiprecisos de las longitudes y se evidencia que la conductividad del aluminio, es mucho menor que la del latón.

7.CONCLUSIONES

1. En esta práctica se pudo visualizar el comportamiento de la conducción de calor de manera radial. Los valores obtenidos en la práctica no estuvieron muy cercanos al ideal debido a errores de lectura de los termopares. Se pudo observar que a medida que aumentaba la potencia de entrada los valores de las temperaturas aumentaban como

era

de

esperarse,

pero

la

distribución

de

temperaturas no se ajustó al modelo ideal de línea recta en el gráfico logarítmico-lineal. 2. Para futuros experimentos se recomienda mejorar la medida y variación la lectura de los termopares o termocuplas. Los valores de la temperatura se alejaban un poco del modelo ideal y por lo tanto hubo diferencias en el valor del flujo de calor que se calculó para diferentes tramos del cilindro. También, para mayor precisión de los cálculos, se recomienda buscar el valor exacto de la conductividad térmica del disco, ya que el valor utilizado fue asumido como si estuviese hecha de latón ya que no se especifica el material ni la conductividad en el manual del equipo. 3. El coeficiente de transferencia de calor del latón a……. V dio como resultado de……. W/m°K, acercándose al valor teórico, indicando que las medidas de lectura tuvieron poco

margen

de

error.

De

la

misma

forma

para

Transferencia de calor por radiación, el coeficiente de conductividad del latón se acerca al valor teórico.

4. El coeficiente de transferencia de calor del aluminio a…….. V dio como resultado de…… W/m°K, acercándose al valor teórico, indicando que las medidas de lectura tuvieron poco margen de error. 5. Con los resultados se comprueba que la transferencia de calor por conducción es un proceso mediante el cual fluye el calor desde una región de alta temperatura a una región de baja temperatura dentro de un medio o entre medios diferentes en contacto físico directo. 6. Los valores de conductividad térmica dependen del material y de la temperatura. Un material será mejor conductor de calor mientras mayor sea su la conductividad del mismo. 7. Debido a que se comprobaron los valores de temperatura, se observa que existe un estado estacionario ya que en la misma no se observó variación con respecto al tiempo. Con los resultados de las gráficas obtenidos se comprobó que la transferencia de calor es mejor a menor longitud.

8.BIBLIOGRAFÍA 

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