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• Germain EduardOo

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I. INTRODUCCION 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. II.

OBJETIVOS  Comprobar experimentalmente la propagación de calor por convección y conducción.

III.

MARCO TEORICO

PROPAGACIÓN DEL CALOR

La Propagación del calor puede presentarse bajo tres aspectos diferentes:

Convección

Conducción

Radiación

Aunque las tres formas de Propagación citadas son esencialmente diferentes desde el punto de vista físico, tienen en común que el calor se propaga en general de una región a otra donde la temperatura es inferior. Entonces se entiende por propagación del calor la trasferencia de la energía molecular de una región a otra Como sabemos, el calor es una manifestación de la energía de las moléculas de un cuerpo.

PROPAGACIÓN POR CONVECCIÓN

Es una forma de propagación del calor, la convección solo existe en líquidos y gases se produce en estos fluidos por un movimiento real de la materia. Este movimiento se origina por la disminución de la densidad de los fluidos con el aumento de temperatura (los hace más livianos por unidad de volumen) que produce un ascenso de los mismos al ponerse en contacto con una superficie más caliente y un descenso de ponerse en contacto con una superficie más fría. PROPAGACIÓN POR CONDUCCIÓN

Para que el calor pase o se transmita de un cuerpo a otro, se requiere que los mismos estén a diferentes temperaturas. Sean A y B dos fuentes que se hallan separadas, Siendo sus temperaturas T1 y T 2 (T1 Mayor que T 2). El calor pasara desde A hacia B, hasta que se produzca el equilibrio térmico.

PROPAGACIÓN POR RADIACIÓN

El proceso más importante de propagación de la energía es sin duda alguna el de la radiación. En la radiación de energía es transmitida de un cuerpo a otro distante mediante ondas electromagnéticas en esta forma por ejemplo nos llega la energía radiante del sol.

IV.

MATERIALES

V.

-

Sistema de soporte de metales: Cobre, Hierro, Bronce y Laton.

-

Tubo de thiele

-

Sistema de soporte de espiral

-

vela y cera

-

fuego

PROCEDIMIENTO

PROPAGACIÓN DEL CALOR POR CONDUCCIÓN

Se coloca cera en cada metal(Hierro, Cobre, Latón y Bronce)

En el centro color fuego, que será transmitido hasta derretir la cera

PROPAGACIÓN DEL CALOR POR CONVECCIÓN (LÍQUIDOS)

Llenar el tubo de Thiele con agua y colocar aserrín

Colocar a fuego.

PROPAGACIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN (GAS)

Colocar un espiral en un sistema de soporte.

Poner a fuego.

VI.

RESULTADOS Y DISCUCIONES

PROPAGACIÓN DEL CALOR POR CONDUCCIÓN

Metal

Tiempo en que se derrite la cera (segundos)

Hierro Bronce Latón Acero

967 128 148 299

 Como podemos ver, en menor tiempo quiere decir que son mejores conductor de calor.  De no ser así se preciará error en lo experimentado.

PROPAGACIÓN DEL CALOR POR CONVECCIÓN (LÍQUIDOS)

 El aserrín modela el movimiento del agua producido por la transferencia de calor por convección donde las capas de abajo que están en más contacto con el fuego aumentan su volumen y disminuyen su densidad por lo que ascienden, mientras que las capas más superficiales, frías y densas tendrán a moverse hacia abajo. (Ver video).  PROPAGACIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN (GAS)

 Podíamos observar cómo giraba el molinillo por las corrientes de aire que se originaban. Este fenómeno es posible, ya que, cuando un gas se calienta, sus moléculas se separan y se dispersan, causando que la masa llegue a ser menos densa. Al mismo tiempo, cuando llega a ser menos densa se desplazará hacia arriba hacia una región fría, como consecuencia del movimiento de gases provocará que el molinillo se mueva.(ver video). VII.

CONCLUSIONES 1. Pudimos comprender experimentalmente cómo funciona la trasferencia de calor por convección y conducción. 2. Comprendimos que la transferencia de calor por convección puede darse por gases y líquidos. 3. En la propagación de calor por conducción comprobamos que el Bronce es mejor conductor de calor, seguido por latón , acero y finalmente el hierro.

VIII.

BIBLIOGRAFIA

Libros Cristie J. Geankoplis. Libro de Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Alan S. FoustPrincipios de Operaciones Unitarias Física Universitaria.