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Facultad de ingeniería mecanica 
Laboratorio de transferencia de calor II
Fecha de elaboración:
2020/06/20
Practica N°1
Análisis de Conducción Unidimensional en Estado Estable
(Pared Compuesta) 
Peralta, Gabriel Quishpe, Alejandra 
Facultad de Ingeniería Mecanica Facultad de Ingeniería Mecanica
 Escuela Politécnica Nacional Escuela Politécnica Nacional
Quito, Ecuador Quito, Ecuador
gabriel.peralta@epn.edu.ec alejandra.quishpe@epn.edu.ec
 GR2 GR2
I. RESUMEN:
Abstract— This report presents the analysis
and transfer of heat in a composite
composition. in order to know what is the
thermal conductivity of a wood (MDF).
Starting from analytical methods and
verifying the thermal conductivity values
found from simulation software and being
able to compare the temperatures provided by
the experiment, a constant heat transfer at an
imposed temperature (T4). it is an adiabatic
process and that there is no heat by radiation,
an ambient temperature of 25 ° C and a
convection coefficient of 12[W /m2∗K ].
 Keywords: conduction, heat transfer,
temperature.
Resumen-- Este informe presenta el análisis y
la transferencia de heat en una composición
compuesta. para saber cuál es la
conductividad térmica de una madera (MDF).
Partiendo de métodos analíticos y verificando
los valores de conductividad térmica
encontrados en el software de simulación y
pudiendo comparar las temperaturas
proporcionadas por el experimento, una
transferencia de calor constante a una
temperatura impuesta (T4). Es un proceso
adiabático y no hay calor por radiación, una
temperatura ambiente de 25 ° C y un
coeficiente de convección de 12[W /m2∗K ].
Palabras clave: transferencia de calor,
temperatura, conducción. 
II. OBJETIVOS
Objetivo General:
 Obtener la conductividad térmica de un
material aislante con forma de disco
cilíndrico mediante el análisis
experimental de la conducción
unidimensional en estado estable sobre
una pared compuesta.
Objetivos Específicos:
 Evaluar las características termo-físicas de
u disco cilíndrico aislante que forma parte
de una pared compuesta.
 Comparar los valores de conductividad
térmica experimental encontrados con
valores de materiales similares que se
encuentran tabulados.
 Comparar experimentalmente y mediante
simulación los valores de temperatura
alcanzados en las zonas de contacto de la
pared compuesta durante el estado estable.
III. MARCO TEÓRICO 
Transferencia de calor por conducción 
El método de transferencia de calor por conducción
es un mecanismo utilizados en superficies
solidadas. Este método de transferencia se presenta
cuan existe un gradiente de transferencia de calor
en la dirección x, cuando el calor se transmite
desde la mayor temperatura hasta la de menor
temperatura. Siendo esta expresión la ley de
Fourier, la cual relaciona el are de superficie, el
coeficiente de conducción, la longitud de la pared y
el gradiente de temperatura:
mailto:gabriel.peralta@epn.edu.ec
mailto:alejandra.quishpe@epn.edu.ec
Fig 1. Pared compuesta. fuente: [1]
Resistencias térmicas
La transferencia de calor se puede resolver
mediante analogías térmicas que se basan en
un circuito eléctrico (ley de ohm) los cuales se
resuelven con el método de algebra de
resistencias eléctricas.
Fig 2. Resistencias térmicas. fuente: [2] 
Esquema de la practica
Para nuestro experimento consideramos una tres
discos cilindricos que tienen diametros y espesores
conocidos con el fin de poder determinar cual es el
factor de conduccion del material aislante. Se
tomara como datos del experimento en la
simulacion que es un proceso adiabatico y que la
Temperatura inferior es constante, una
transferencia de calor cte lo cual se muestra en el
esquema: 
Fig 3. Esquema de pared compuesta. fuente:
[propia]
RTeq=
LCU
K∗ACU
+
LMDF
K∗AMDF
+
LCU
K∗ACU
 [1]
Q
TOTAL=¿ T 4−T 1
RTeq
¿ [2]
IV. ANÁLISIS DE DATOS
a. Cuadro de datos y cálculos:
Grupo Temperatura (°C)
T1 T2 T3 T4
GR2
53,8 50 24,4 23,9
53 52,1 24,9 24,1
54,7 53,2 26,2 25,6
53,5 51,2 25,2 24,3
Promedio 53,75 51.63 25.18 24.48
GRUPO G.D. Cu Material 
aislante
G. D. aislante
D(mm) L(mm) D(mm) L(mm)
GR2 89 11 Madera 
(MDF)
89 10,4
Grupo Potencia elemento calefactor
Tensión(V) Corriente(I)
Factor de
utilización
GR2 23,8 0,72 0,4
b. Trabajos: 
Consultar e identificar las
resistencias térmicas de contacto que
posee la pared compuesta, de ser
necesario incluir en los cálculos.
Resistencia térmica de contacto
Se conoce como la resistencia térmica
que existe entre dos paredes de
distintos materiales que sin importar
que tan lizos se encuentren las
superficies, siempre van a existir
superficies microscópicamente ásperas
por donde pasa el aire el al no tener
una buena conductividad se puede
despreciar al momento del cálculo.
En el caso del experimento pueden
existir brechas de aire pequeñas que
afecten que no afecten de manera
significativa al experimento ya que
este va a encontrarse dentro del
duraron, sin embargo, de ser el caso se
podría calcular este valor de resistencia
de contacto sumando la transferencia
de calor de contacto solido más la
transferencia de calor que pasa por las
brechas de aire.
Q̇=Q̇ contacto+ Q̇ aire
Q̇=hc∗A∗∆T
Contrastar el valor de conductividad
térmica calculado con algunos
valores referenciales tabulados del
material aislante utilizado (no se
precisa cálculo de errores)
Madera MDF 
La madera MDF es un material
bastante utilizado para la elaboración
de objetos que van desde piezas de
arte, mesas, sillas que pueden ser
utilizado para decoración y también
para adecuación de paredes, pisos,
techos, etc. Sus valores de
conductividad térmica pueden variar
debido a diferentes medios externos
que las afectan, pero según estudios
experimentales sus valores pueden ir
oscilando entre [0.07 a 0.147] para
medios decorativos y desde [0.148 a
0.8] para usos en la vivienda.[3]
Simular la pared compuesta en un
software de elementos finitos y
comparar resultados de
temperatura, bajo las mismas
condiciones de la practica
(adiabático, conducción radial
despreciable, q=cte., impuesta en el
disco inferior, T4=cte. Impuesta
disco superior). Determinar errores
Texp vs Tsim. 
Fig. 5. Simulación de pared compuesta para la
primera condición. Fuente: [propia]
Fig.6 decrecimiento de temperatura
para la primera condición.
Comparación con datos
experimentales.
Simular la pared compuesta y
comparar resultados de
temperatura, bajo las siguientes
condiciones
Fig.7 simulación de pared compuesta
para la segunda condición. Fuente:
[propia] 
c. Elaboración de gráficos:
V. ANALISIS DE 
RESULTADOS
VI. CONCLUCIONES
VII. RECOMENDACIONES
VIII. BIBLIOGRAFIA
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RMINACION_DE_LA_CONDUCTIVIDAD_TE
RMIC.pdf
http://aprendiendoingenieriaquimica.blog
spot.com/2016/01/resistencia-termica-
por-contacto.html
file:///C:/Users/Gabriel/Downloads/DETE
RMINACION_DE_LA_CONDUCTIVIDAD_TE
RMIC.pdf
http://aprendiendoingenieriaquimica.blogspot.com/2016/01/resistencia-termica-por-contacto.html
http://aprendiendoingenieriaquimica.blogspot.com/2016/01/resistencia-termica-por-contacto.html
http://aprendiendoingenieriaquimica.blogspot.com/2016/01/resistencia-termica-por-contacto.html
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