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U.M.R.P.S.F.X.CH.

LAB .PRQ-203

Universidad Mayor, Real y Pontificia U n de San Francisco Xavier de Chuquisaca i v FACULTAD DE TECNOLOGIA e r s i d a LABORATORIO DE d OPERACIONES UNITARIAS II M Docente: Ing. Máximo Arteaga a “transferencia de calor" y Estudiante Carrera 1. Calle Perez Sandra Ing. Química 2.o Carme Jancko Jhuliza Lizbeth Ing. Química 3. Cuellar Ramos Maria Cecilia Ing. Química 4.r Cruz Rojas Maria Cristina Ing. Química 5. Ventura Chacón Cintia Maribel Ing. Química , Fecha R de presentación: 15/04/2019 Grupo: Lunes de 16:00 – 18:00 e a SUCRE-BOLIVIA l LABORATORIO DE OPERACIONES II 1 y P

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LAB .PRQ-203 TRANSFERENCIA DE CALOR

1. INTRODUCCIÓN: Proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura donde existe un gradiente de temperaturas. El calor puede transferirse de tres formas: 

Conducción



Convección



Radiación

En este tema estudiaremos la transferencia de calor por conducción a través de un cuerpo cilíndrico. 2. FUNDAMENTO TEÓRICO: En la ingeniería a menudo estamos interesados en la rapidez o razón de la transferencia, la cual constituye el tema de la ciencia de la transferencia de calor. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta. Transferencia de Calor por Conducción: En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. En ingeniería resulta necesario conocer la velocidad de conducción del calor a través de un sólido en el que existe una diferencia de temperatura conocida. LABORATORIO DE OPERACIONES II

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Ley de Fourier El calor δQ transmitido a través de una placa de espesor dx y de área A, que separa dos medios con una diferencia de temperaturas dT, durante un intervalo dt, viene dado por: δQ dT = −k ∗ A ∗ dt dx Según esta ecuación, el flujo de calor (calor transferido por unidad de área y tiempo) es proporcional al gradiente de temperatura. La constante de proporcionalidad k es la conductividad térmica [W⁄m ∗ K], un parámetro característico del material. El signo negativo se toma para que δQ tenga signo opuesto al incremento de T, ya que el calor fluye en sentido de las temperaturas decrecientes. La ecuación anterior ha de ser integrada en x para dar el calor conducido a través de un espesor ∆x. En el caso sencillo de una placa de área constante, se obtiene que: δQ ∆T = −k ∗ A ∗ dt ∆x Expresada también como: q = −k ∗ A ∗

dT dx

Coeficiente de conductividad térmica Es una característica de cada sustancia y expresa la magnitud de su capacidad de conducir el calor. Su símbolo es la letra k. El coeficiente de conductividad térmica se mide en [W⁄m ∗ K] en el Sistema Internacional (SI). Expresa la cantidad o flujo de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión infinita, caras plano paralelas y espesor unidad, cuando entre sus caras se establece una diferencia de temperaturas igual a la unidad, en condiciones estacionarias. LABORATORIO DE OPERACIONES II

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La conductividad térmica es una propiedad de transporte, cuyo valor para gases, líquidos y sólidos es una función de la temperatura. CUELLAR RAMOS MARIA CECILIA: Se pudo verificar lo que se dice en teoría que la temperatura depende de la distancia en la que se encuentra. Si hay mayor distancia hay mayor variación de temperatura. La variación de temperatura que se ha leído en diferentes distancias y a diferentes temperaturas tenía una concordancia (que a mayor distancia disminuía la temperatura) eso quiere decir que se tuvo una buena lectura de temperaturas y así con esa variación de temperatura tenemos una buena evaluación de calor perdido de forma puntual de cada punto. 3. OBJETIVOS DE LA PRACTICA Objetivo general Comprender los diferentes tipos de trasferencia de calor Objetivo especifico Obtener las diferentes temperaturas leídas por los multímetros Ver si la distancia de cada multímetro afecta en la temperatura 4. MATERIAL Y EQUIPO Los materiales utilizados en la práctica fueron: 

Regla



Vela



multímetro



cilindro de acero



Aleta de cobre



Cronometro

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Fosforo



Soporte universal



Termocuplas

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5. PROCEDIMIENTO Conectamos los multímetros a diferentes distancias del equipo para poder leer las temperaturas en cada uno de ellos, luego medimos esas distancias con ayuda de una regla y en la punta de un cilindro de acero que se encuentra en el equipo ponemos una aleta de cobre y posteriormente lo hacemos calentar , primero leemos las temperaturas ambiente en los multímetros antes de calentar en cilindro y luego con ayuda del cronómetro y con el aumento de temperatura del cilindro de acero obtenemos las diferentes temperaturas en los multímetros, los anotamos en las tablas para poder utilizarlos para los cálculos de la práctica. Conexión de los multimetros

Calentar el cilindro de acero

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Temperaturas leídas

¡ TABULACIÓN DE DATOS: Datos del cilindro macizo: X1=2.9cm

D=2.70cm L=17.90cm R=1.35cm X2=5.8 cm X3=8.85 cm X4=12cm X5=15cm

X6=17.90cm

Datos de las lecturas en el multímetro: t. min

T1

T2

T3

T4

T5

T6

0

22

21

23

18

18

21

2

34

30

22

20

20

21

4

40

33

32

22

21

22

6

44

38

36

23

23

23

8

49

41

40

26

25

25

10

52

44

43

29

28

27

12

55

48

47

31

32

30

14

58

49

51

34

33

32

16

61

51

53

37

36

34

18

62

53

56

40

39

37

20

64

54

59

42

41

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CÁLCULOS: 

Ecuación de Fourier 𝒅𝑸 (𝑻𝑭 − 𝑻𝑺 ) =−𝒌∗𝑨∗ 𝒅𝒕 𝒙

Dónde: 𝒌 = Conductividad térmica 𝑨 = Área de la superficie 𝑻𝑭 = Temperatura de fondo 𝑻𝑺 = Temperatura de superficie 𝒙 = Espesor CALCULOS COMPLEMENTARIOS PARA EL CILINDRO 𝑘𝑎𝑐𝑒𝑟𝑜 𝑎𝑙 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 = 36

𝐵𝑡𝑢

= 0,06230645 ℎ 𝑓𝑡 𝐹

𝐾𝑊

𝑊

= 62,304 𝑚𝐾 𝑚𝐾

 Calculo del Área del cilindro macizo 𝐴𝐶 = 2 ∗ 𝜋 ∗ 𝑅 ∗ 𝐿 𝐴𝐶 = 2 ∗ 𝜋 ∗ 1.35𝑐𝑚 ∗ 17.90𝑐𝑚 𝐴𝐶 = 151.83𝑐𝑚2 = 1.518𝑚2  Calculo de flujo de calor en tramo 1 𝒒=−𝒌∗𝑨∗

𝑡 → 0 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(𝑻𝟔 − 𝑻𝟏 ) 𝒙

(21 − 22)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 3261,292𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 2 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(21 − 34)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 42396,797𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 4 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(22 − 40)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 58703,258𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

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𝑡 → 6 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(23 − 44)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 68487,135𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 8 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(25 − 49)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 78271.011𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 10 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(27 − 52)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 81532,303𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 12 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(30 − 55)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 81532,303𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 14𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(32 − 58)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 84793,596𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 16 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(34 − 61)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 88054,888𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 18 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(37 − 62)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 81532,303𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

𝑡 → 20 𝑚𝑖𝑛

𝑄1 = − 62,304

(39 − 64)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 81532,303𝑊 𝑚𝐾 0.029𝑚

 Calculo de flujo de calor en tramo 2 𝒒=−𝒌∗𝑨∗

𝑡 → 0 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(𝑻𝟔 − 𝑻𝟐 ) 𝒙

(21 − 21)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 0𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 2 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(21 − 30)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 14675,815𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 4 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(22 − 33)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 17937,107𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 6 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(23 − 38)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 24459,691𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 8 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(25 − 41)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 26090,337𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

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𝑡 → 10 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(27 − 44)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 27720,983𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 12 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(30 − 48)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 29351,629𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 14𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(32 − 49)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 27720,983𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 16 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(34 − 51)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 27720,983𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 18 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(37 − 53)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 26090,337𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

𝑡 → 20 𝑚𝑖𝑛

𝑄2 = − 62,304

(39 − 54)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 24459,691𝑊 𝑚𝐾 0.058𝑚

 Calculo de flujo de calor en tramo 3 𝒒=−𝒌∗𝑨∗

(𝑻𝟔 − 𝑻𝟑 ) 𝒙

𝑡 → 0 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(21 − 23)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 2137,344𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 2 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(21 − 22)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 1068,672𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 4 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(22 − 32)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 10686,72𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 6 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

𝑡 → 8 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(25 − 40)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 16030,08𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 10 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(27 − 43)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 17098,752𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 12 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(30 − 47)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 18167,424𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

LABORATORIO DE OPERACIONES II

(23 − 36)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 13892,736𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

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𝑡 → 14𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(32 − 51)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 20304,768𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 16𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(34 − 53)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 20304,768𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 18 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304

(37 − 56)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 20304,768𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

𝑡 → 20 𝑚𝑖𝑛

𝑄3 = − 62,304



(39 − 59)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 21373,44𝑊 𝑚𝐾 0.0885𝑚

Calculo de flujo de calor en tramo 4 𝒒=−𝒌∗𝑨∗

(𝑻𝟔 − 𝑻𝟒 ) 𝒙

(21 − 18)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = −2364,437𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 0 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

𝑡 → 2 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(21 − 20)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = −788,146𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 4 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(22 − 22)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 0𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 6 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(23 − 23)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 0𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 8 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(25 − 26)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 788,146𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 10 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(27 − 29)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 1576,291𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 12 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(30 − 31)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 788,146𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 14𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(32 − 34)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 1576,291𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 16𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(34 − 37)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 2364,437𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

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𝑡 → 18 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(37 − 40)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 2364,437𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚

𝑡 → 20 𝑚𝑖𝑛

𝑄4 = − 62,304

(39 − 42)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 2364,437𝑊 𝑚𝐾 0.12𝑚



Calculo de flujo de calor en tramo 5 𝒒=−𝒌∗𝑨∗

𝑡 → 0 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(𝑻𝟔 − 𝑻𝟓 ) 𝒙

(21 − 18)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = −1891,549𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

𝑡 → 2 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(21 − 20)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = −630,516𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

𝑡 → 4 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(22 − 21)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = −630,516𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

𝑡 → 6 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(23 − 23)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 0𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

𝑡 → 8 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(25 − 25)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 0𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

(27 − 28)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 630,516𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

𝑡 → 10 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

𝑡 → 12 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

𝑡 → 14𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

𝑡 → 16𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(34 − 36)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 1261,033𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

𝑡 → 18 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(37 − 41)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 2522,066𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

𝑡 → 20 𝑚𝑖𝑛

𝑄5 = − 62,304

(39 − 42)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 1891,549𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

LABORATORIO DE OPERACIONES II

(30 − 32)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 1261,033𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚 (32 − 33)°𝐶 𝑊 ∗ 1.518𝑚2 ∗ = 630,516𝑊 𝑚𝐾 0.15𝑚

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

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Calculo de distribución de temperaturas

Considerando aleta adiabática porque en el tramo 6 no hay flujo de calor: 𝜃 cosh 𝑚(𝐿 − 𝑋) = 𝜃𝑠 cosh 𝑚𝐿 𝑇 − 𝑇6 cosh 𝑚(𝐿 − 𝑋) = 𝑇1 − 𝑇6 cosh 𝑚𝐿

𝑚=√

𝑊 ℎ = 28.4 2 𝑚 ∗𝐾

ℎ∗𝑃 𝑘∗𝐴

𝑊 2 2 𝐾 ∗ 1.518𝑚 𝑚 𝑚=√ = 0.65𝑚−1 𝑊 62,304 𝑚𝐾 ∗ 1.633𝑚2 28.4

Reemplazando: Para t=0 𝑝𝑎𝑟𝑎: 𝑥 = 2.9𝑐𝑚

𝑝𝑎𝑟𝑎: 𝑥 = 5.8𝑐𝑚

𝑇 − 21 cosh 0.65𝑚−1 (0.179𝑚 − 0.029) = == 𝑇 = 21.99 °𝐶 22 − 21 cosh 0.65𝑚−1 0.179 𝑚 𝑇 − 21 cosh 0.65𝑚−1 (0.179𝑚 − 0.058𝑚) = == 𝑇 = 20.99°𝐶 21 − 21 cosh 0.65𝑚−1 0.179𝑚

𝑝𝑎𝑟𝑎: 𝑥 = 8.85𝑐𝑚

𝑇 − 21 cosh 0.65𝑚−1 (0.179𝑚 − 0.0885𝑚) = == 𝑇 = 22.98°𝐶 23 − 21 cosh 0.65𝑚−1 0.179 𝑚

𝑝𝑎𝑟𝑎: 𝑥 = 12𝑐𝑚

𝑇 − 21 cosh 0.65𝑚−1 (0.179𝑚 − 0.12𝑚) = == 𝑇 = 18.01°𝐶 18 − 21 cosh 0.65𝑚−1 0.179 𝑚

𝑝𝑎𝑟𝑎: 𝑥 = 15𝑐𝑚

𝑇 − 21 cosh 0.65𝑚−1 (0.179𝑚 − 0.12𝑚) = == 𝑇 = 18.01°𝐶 18 − 21 cosh 0.65𝑚−1 0.179 𝑚

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TABULACION DE RESULTADOS Tabla n° 1: flujo de calor t. min

Q1 (W)

Q2 (W)

Q3 (W)

Q4 (W)

Q5 (W)

0

3261,292

0

2

42396,797 14675,815 1068,672

−788,146

−630,516

4

58703,258 17937,107 10686,72

0

−630,516

6

68487,135 24459,691 13892,736

0

0

8

78271.011 26090,337 16030,08

788,146

0

10

81532,303 27720,983 17098,752 1576,291

630,516

12

81532,303 29351,629 18167,424

788,146

1261,033

14

84793,596 27720,983 20304,768 1576,291

630,516

16

88054,888 27720,983 20304,768 2364,437

1261,033

18

81532,303 26090,337 20304,768 2364,437

2522,066

20

81532,303 24459,691 21373,44

1891,549

2137,344 −2364,437 −1891,549

2364,437

Tabla n° 2: distribución de temperaturas Distribución de temperaturas

t. min

𝒙𝟏 = 𝟐, 𝟗𝒄𝒎

𝒙𝟐 = 𝟓, 𝟖𝒄𝒎

𝒙𝟑 = 𝟖, 𝟖𝟓𝒄𝒎

𝒙𝟒 = 𝟏𝟐𝒄𝒎

𝒙𝟓 = 𝟏𝟓𝒄𝒎

18.01

18.01

T (°C) 0

21.99

20.99

LABORATORIO DE OPERACIONES II

22.98

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LAB .PRQ-203

2

33.76

30.01

21.99

20.67

19.44

4

40.01

33

32.01

22.12

21.99

6

44.14

37.99

35.99

23.97

23.97

8

49.14

41.01

40

26.32

24.99

10

52.78

42.99

43.01

29.99

27.98

12

53.56

48.99

46.99

30.01

31.99

14

57.44

48.99

51.01

34.011

32.99

16

62

51

53.01

36.01

37.09

18

62.01

53.01

55.99

40

38.99

20

64.01

5.96

58.67

41.96

42.99

GRAFICAS:

TEMPERATURA 1 VS TIEMPO X=2.9cm

temperatura 1

70 60 50

44

40

49

52

55

61

58

62

64

34

40 30 22 20 10

0 0

5

LABORATORIO DE OPERACIONES II

10

tiempo

15

20

25

14

U.M.R.P.S.F.X.CH.

LAB .PRQ-203

TEMPERATURA 2 VS TIEMPO X=5.8cm 60 48

Temperatura 2 (°C)

50 38

40 30

41

51

49

53

54

44

33

30 21 20 10 0 0

5

10

15

20

25

tiempo (min)

TEMPERATURA 3 VS TIEMPO X=8.85cm 70

temperatura 3

60 50 40

36

32

30 23

40

43

47

53

51

56

59

22

20 10 0 0

5

10

15

20

25

tiempo

LABORATORIO DE OPERACIONES II

15

U.M.R.P.S.F.X.CH.

LAB .PRQ-203

TEMPERATURA 4 VS TIEMPO X=12 cm 45

40

40

37 34

35

temperatura 4

42

29

30

31

26

25

20

20 18

23

22

15 10 5 0 0

5

10

15

20

25

tiempo

TEMPERATURA 5 VS TIEMPO X=15 cm 45 39

40

36 32

temperatura 5

35

33

28

30 25 20

41

18

20

23

21

25

15 10 5 0 0

5

10

15

20

25

tiempo

LABORATORIO DE OPERACIONES II

16

U.M.R.P.S.F.X.CH.

LAB .PRQ-203

temperatura 6

TEMPERATURA 6 VS TIEMPO X=17.90 cm 50 40 30 21 20 10 0 0

21

23

22

25

5

27

30

10

34

32

15

37

39

20

25

tiempo CONCLUSIONES: SANDRA CALLE PEREZ La lectura del coeficiente de conductividad térmica debe ser preciso y dependerá del material que estemos usando. Estos datos se encuentran en tablas y existen valores para muchos materiales entre ellos materiales de construcción. El estudio de la ley de Fourier es útil, ya que se tiene en cuenta las propiedades térmicas de cada material, para representar la transferencia de calor por conducción. se observa que la temperatura es mayor en unos puntos y en otros es menor y la conducción de calor depende de la conductividad cuanto mayor sea mejor será la conducción de energía que tendrá el material. MARIA CRISTINA CRUZ ROJAS En esta práctica llegue a la conclusión de que la conductividad se produce cuando hay variación de temperaturas a lo largo del material por la que fluye calor. Al calcular los flujos de calores en los diferentes tramos se comprobó que a menor espesor es mucho mayor el flujo de calor y a mayor distancia o espesor es menor el menor el calor como también se obtuvo flujos negativos lo cual se debe a que el calor aun no llega por efecto de la conductividad a tal punto o también se debe a que las lecturas hayan sido mal leidas. Al realizar los cálculos de distribución de temperaturas se comprobó que las temperaturas leídas en los multímetros no varían mucho con las calculadas. CARME JANCKO JHULIZA LIZBETH

LABORATORIO DE OPERACIONES II

17

U.M.R.P.S.F.X.CH.

LAB .PRQ-203

En esta práctica se pudo observar que la distancia afecta en la temperatura ya que la se obtuvo temperaturas más bajas en la última conexión de multímetro, con estos resultados pudimos verificar que la teoría es correcta cuando nos afirma que el calor se trasmite de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura, debido al movimiento cinético o el impacto directo de las moléculas como en el caso de los fluidos en reposo o por el arrastre de los electrones como sucede en los metales, como en nuestra practica de un extremo del cilindro de acero hasta la otra punta. Realizando un análisis de la transmisión de calor, permite predecir la velocidad de la transferencia térmica de la barra y de esta información se puede calcular la temperatura de la barra con respecto al tiempo y también es importante, porque nos permite tomar las mejores decisiones a la hora de ver qué tipo de material nos conviene para una mejor transferencia de calor. CUELLAR RAMOS MARIA CECILIA: Se pudo verificar lo que se dice en teoría que la temperatura depende de la distancia en la que se encuentra. Si hay mayor distancia hay mayor variación de temperatura. La variación de temperatura que se ha leído en diferentes distancias y a diferentes temperaturas tenía una concordancia (que a mayor distancia disminuía la temperatura) eso quiere decir que se tuvo una buena lectura de temperaturas y así con esa variación de temperatura tenemos una buena evaluación de calor perdido de forma puntual de cada punto. VENTURA CHACON CINTIA MARIBEL Se demostró que la distancia si afecta a la temperatura en la transferencia de calor por conducción ya que en cada distancia el multímetro marcaba diferentes temperaturas y pudimos observar que a mayor distancia menor temperatura. BIBLIOGRAFIA Nelson Diaz Tapia. (12-04-2019) “transferencia de calor” En monografías (en

línea)

disponible

en:

https://www.monografias.com/trabajos15/transf-

calor/transf-calor.shtml Carlos (27/06/2013) “ radiación, conducción y convección” en nergiza (en línea) disponible en: https://nergiza.com/radiacion-conduccion-y-conveccion-tres-formas-detransferencia-de-calor LABORATORIO DE OPERACIONES II

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