transferencia de calor

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UNIVERSIDAD ESTATAL 
PENINSULA DE SANTA ELENA
FACULTAD: INGENIERIA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE TERMODINAMICA
PRACTICA #: 1
TEMA: CRITERIO DE RAPIDEZ DE TRANSFERENCIA DE CALOR
 
ESTUDIANTE(s): 
 
 NIVEL: 4 SECCION: 2 GRUPO: 
FECHA: CALIFICACION:
	
OBJETIVOS: DETERMINAR EL COEFICIENTE DE RAPIDEZ DE TRANSFERENCIA DE CALOR DE DISTINTOS MATERIALES METALICOS.
 
MATERIALES Y EQUIPOS:
· 
· MECHERO 
· TERMOMETRO
· FLEXOMETRO 
· PINZAS
· CRONOMETRO
METALES:
· HIERRO DULCE (Fe)
· COBRE (Cu)
INTRODUCCION:
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. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor. En 1822, el matemático francés Joseph Fourier dio una expresión matemática precisa que hoy se conoce como ley de Fourier de la conducción del calor. Esta ley afirma que la velocidad de conducción de calor a través de un cuerpo por unidad de sección transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo (con el signo cambiado).
El factor de proporcionalidad se denomina conductividad térmica del material. Los materiales como el oro, la plata o el cobre tienen conductividades térmicas elevadas y conducen bien el 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. 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.
ESQUEMA DEL PROCEDIMIENTO:
· Seleccionamos los materiales metálicos que utilizaremos para el experimento, en este caso el HIERRO DULCE (Fe) y el COBRE (Cu). Y los equipos.
 
· Procedemos a medir con el flexómetro el diámetro y longitud de los materiales metálicos, HIERRO DULCE (Fe) y el COBRE (Cu), para determinar sus volúmenes.
· Encendemos el mechero, con una llama graduada moderada no tan alta.
· Con la pinza tomamos primero el HIERRO DULCE (Fe), y lo procedemos a acercar a la llama, así mismo en el momento preciso en que acercamos un extremo del metal a la llama, precedemos a colocar el termómetro en el otro extremo del mismo, y con el cronometro sincronizado marcamos el tiempo en que se demora la conducción de calor de un extremo al otro, y tomamos esa temperatura.
 
· El mismo procedimiento realizamos con el COBRE (Cu). Y revisamos las diferencias.
 
 
DATOS Y CÁLCULO:
HIERRO DULCE (Fe) : Longitud = 77mm ; Diámetro = 4mm
V = π· r2 ·h V = 3.1416 · (2 mm)2 · 77mm V = 967.61 mm3 
Coeficiente = Coeficiente = 20.28 mm3/seg	
COBRE (Cu) : Longitud = 100mm ; Diámetro = 3mm
V = π· r2 ·h V = 3.1416 · (1.5 mm)2 · 100mm V = 706.86 mm3 
Coeficiente = Coeficiente = 38.37 mm3/seg
TABLA DE RESULTADOS:
	
	 t. inicial (°C)
	 t. final (° C)
	 Tiempo (Seg)
	C (mm3/seg)
	
HIERRO DULCE (Fe)
	
 28
	
 31
	
 47.7
	
 20.28
	
COBRE (Cu)
	
 28
	
 29
	
 18,42
	
 38.37
CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES:
Podemos concluir el experimento señalando que la temperatura a la que sometimos el metal no fue constante, esto debido a la ubicación del material en la llama, entonces la cantidad de calor no fue constante.
Se recomienda seguir los procedimientos de seguridad, ya que trabajamos con fuego de un mechero, el cual por descuido podría ser peligroso. 
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA:
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FECHA DE ENTREGA:
	
20-11-2012
FIRMAS DE LOS ESTUIDIANTES: