INFORME 1, Determinación de La Conductividad Térmica de Un Sólido

7/25/2019 INFORME 1, Determinacin de La Conductividad Trmica de Un Slido.

1/26

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERA

DEPARTAMENTO DE INGENIERA QUMICA

Resumen.

1

INFORME 1

DETERMINACIN DE LACONDUCTIVIDAD TRMICA

DE UN SLIDO.

Curso: Transferen!a "e a#or

In$e%ran$es:&V!'!an fuen$es&Ga(r!e#a R!'eros&Cr!s$)(a# S!#'a

Profesor: C#au"!o Ara*a

Fe+a e,-er!en!a:1./11/012

Fe+a "e en$re%a:1/10/012


2/26

La e,-er!en!a se rea#!3) e# "4a 1. "e no'!e5(re "e# 012 en e# se%un"o -!so "e#

De-ar$a5en$o "e In%en!er4a Qu45!a "e #a Un!'ers!"a" "e San$!a%o "e C+!#e6 Con e#

o(7e$!'o "e "e$er5!nar #a on"u$!'!"a" $8r5!a "e un 5a$er!a# "esono!"o9 5e"!an$e #os

'a#ores "e $e5-era$ura o($en!"os e,-er!5en$a#5en$e -ara #a on"u!)n "e a#or en

es$a"o es$a!onar!o a $ra'8s "e #a -are" "e un !#!n"ro a -ar$!r "e# 'a#or "e on"u$!'!"a"

$8r5!a o($en!"o9 es-e!f!ar e# 5a$er!a# "e# s)#!"o "esono!"o * -re"e!r e# -erf!# "e

$e5-era$ura * o5-arar on #os resu#$a"os o($en!"os6

Se rea#!3aron 5e"!!ones "e $e5-era$ura a !no ra"!os "!s$!n$os "e# !#!n"ro ;en$re%a"os

-or e# fa(r!an$e "e# !#!n"ro on"u$or "e auer"o a #as $er5ou-#as u$!#!3a"asf!os se "e"ue ?ue e#

5a$er!a# on"u$or "e# !#!n"ro es La$)n9 una a#ea!)n "e o(re * 3!n * ?ue -resen$a una

on"u$!'!"a" -ro5e"!o "e 119@=== ;/+rBC$!o Le* "e

Four!er res-on"e orre$a5en$e a# e,-er!5en$o rea#!3a"o on errores 5u* -e?ueos

en$re #as $e5-era$uras e,-er!5en$a#es * $e)r!as9 a"e5>s "e #as -e?ueas 'ar!a!ones

?ue +a* en$re #os -erf!#es "e $e5-era$uras6 Lo an$er!or se 'er!f!a -ara $o"as #as$er5ou-#as u$!#!3a"as6

2


3/26

INDICE

16 O(7e$!'os666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 1

06 Maro Te)r!o6666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 0

=6 A-ara$os * aesor!os 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666

6 Proe"!5!en$o e,-er!5en$a# 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666.

26 Da$os 6666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666 @

6 Resu#$a"os 66666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666

.6 D!sus!ones666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666661

@6 Con#us!ones 666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666661.

6 Reo5en"a!ones66666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666661@

16 No5en#a$ura6666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666661

116 !(#!o%raf4a666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666660

A-8n"!e A

A-8n"!e

A-8n"!e C


4/26

1. Objetivos

161 C!#!n"ro on"u$orJ16161 De$er5!nar e,-er!5en$a#5en$e #a on"u$!'!"a" $8r5!a "e un 5a$er!a#

"esono!"o9 a -ar$!r "e #a "!s$r!(u!)n "e $e5-era$ura 5e"!"a e,-er!5en$a#5en$e

-ara #a on"u!)n en es$a"o es$a!onar!o "e #a ener%4a a#)r!a a $ra'8s "e #a

-are" "e un !#!n"ro * -re"e!r a ?ue 5a$er!a# orres-on"e6

16160 Co5-arar #as $e5-era$uras o($en!"as $e)r!a5en$e -or #a Le* "e Four!er on

#as $e5-era$uras o($en!"as e,-er!5en$a#5en$e on #as $er5ou-#as9 -ara -o"er

on#u!r ?ue $an e,a$o es e# 5o"e#o en ues$!)n6

1616= Pre"e!r e# -erf!# "e $e5-era$uras * o5-arar #os "a$os o($en!"os

e,-er!5en$a#5en$e on e# $e)r!o una 'e3 ono!"o e# 5a$er!a# "e# !#!n"ro6

1616 D!su$!r e# efe$o ?ue -ro"ue en e# s!s$e5a uan"o se a5(!a #a -o$en!a

e#8$r!a6

1


5/26

2. Teo!"

La on"u$!'!"a" $8r5!a K9 es #a -ro-!e"a" f4s!a ?ue "esr!(e #a 'e#o!"a" on ?ue se

on"ue e# a#or6 E,!s$en 5a$er!a#es o5o #os 5e$a#es9 ?ue on"uen e# a#or f>!#5en$e9

-ero $a5(!8n e,!s$en a#%unos ?ue a$an o5o a!s#an$es $8r5!os6

La ener%4a a#or4f!a -ue"e $rans-or$arse -or 5o'!5!en$o %#o(a# "e un f#u!"o9 en es$e aso

se "eno5!na $rans-or$e "e ener%4a on'e$!'a ;"e-en"e "e #a "ens!"a" "e# f#u!"o


6/26

;1< r!"9 R6 ;0< Fenmenos de transporteJ9 Se%un"a E"!!)n9 M8,!o9 L!5usa !#e*6

Pa%6 =116

(figura 2.1.1)

A"e5>s9 es !5-or$an$e sa(er $a5(!8n ?ue #a "ef!n!!)n "e# f#u7o "e a#or es$> e,-resa"a

-or #a s!%u!en$e eua!)n:

qy=Q

A (ecuacin 2.1.2)

Con Q: f#u7o "e a#or

A: >rea ;en e# aso "e #a f!%ura 06161 e# "e #as -#aas eua!)n en #a Le* "e Four!er -ara e# aso

"e un !#!n"ro o($en"r4a5os:

(TcTf)= Q

2Lk ln

R

r ;eua!)n 0616s "a$os * rea#!3ar

5e7ores on#us!ones $en!en"o 5>s "a$os -ara ana#!3ar * -o"er o5-arar6

6= Es-erar ?ue #as $e5-era$uras ##e%uen a un es$a"o es$a!onar!o -ara o5en3ar a $o5ar

#os "a$os6

1#


22/26

16. Nomen&,"tu"

T"b," 16.1' No5en#a$uras u$!#!3a"as6

smbolo Representacin: Unidades en ! resi0n a

i'erencia depresiones

a

8 ensidad ,9.m3

9 celeraci0n de9ra:edad

m.s2

; i'erencia entreni:eles de re'erencia

m

; ni:el de re'erencia m

V Velocidad m.s< V = Velocidad media m.s

V Velocidad puntual m.s

W tra>ajo -att

^E v erdidas por 'ricci0n m2.s2

? @lujo :olumAtrico m3.sr Radio mR Radio total de la

caBera

m

iDmetro de la caBera m+ +ar9o mCp @actor de correcci0n dimensionalE Viscosidad m.(,9Fs)

G eso molecular 9.molT Temperatura ,H i'erencia de altura m rea m2

ot otencia -.sJ Kciencia %%

1$


23/26

11. 7ib,io8"!"

!r"9 R6 ;0< Fenmenos de transporteJ9 Se%un"a E"!!)n9 M8,!o9 L!5usa!#e*6 Pa%6 =&=119 =0.9 =0&=26

Ara*a C6 ;012< /a!oratorio de transferencia de calor 0ngeniera en iotecnologa

segundo semestre 21".

San$!a%o9 R!ar"o6 a!la de conducti%idad trmica. #4nea9 F!s!ane$6

+$$-://6f!s!ane$6o56ar/f!s!a/$er5o"!na5!a/$(=Won"u$!'!"a"6-+-XRe'!sa"o e# "e "!!e5(re "e# 0126

CLapman" & M& (s&'&)& Transmisi0n del calor& GadridN O++IPCQ& IPO #4%#51$#%42%5& Q>tenido de


24/26

A$n*i&es

A$n*i&e A

Ta>las

Ta>la 1& i'erencia de temperaturas para cada :oltajeeperimentalmente

"#perimentales

$$ %olt $& %olt $' %olt

(Ti - T) (Ti - T) (Ti - T)

4"5 6"6 #"6$"6 14 1#"512"2 17"# 23"612 1$"3 26"1

Ta>la 2& i'erencia de temperaturas para cada :oltaje te0ricamente

Teoricos

$$ %olt $& %olt $' %olt

(Ti - T) (Ti - T) (Ti - T)2"72241357

74"134275#5

45"522!51$7

5

$"5616476#4 14"52!3#34$ 1$"3$4524!111"1!71726

316"#6742#2

322"52$4147

413"3!2$62#

$2!"2!1$7!3

226"$#32#17

3

Ta>la 3& otencias Calculadas para cada termocupla a di'erentes :oltajes

Termocupla $%oltae

(%olt)

Temperatura

(C)

Potencia

(Watt)11 31"# 16"513 4! 23"!115 47"6 3!"45

Termocupla%oltae Temperatura Potencia


25/26

(%olt) (C) (Watt)

11 27"3 16"5

13 33"4 23"!115 3$ 3!"45

Termocupla&

%oltae(%olt)

Temperatura(C)

Potencia(Watt)

11 22"2 16"513 26 23"!115 2$"1 3!"45

Termocupla

*%oltae(%olt)

Temperatura (C)

Potencia(Watt)

11 1$"6 16"513 22"2 23"!115 24 3!"45

Termocupla 5

%oltae(%olt)

Temperatura(C)

Potencia(Watt)

11 1$"# 16"513 2!"7 23"!115 21"4 3!"45

Ta>la 4& Conducti:idades tArmicas para di:ersos materiales en -.C/m&(CLapman)

Materia K Material K

cero 47 % 5# Gercurio #3"79ua !"5# staBo 64

ire !"!2 Hierro #!"2

lpaca 2$"1 +adrillo !"#!

luminio 237 Latn +$ - $$,

mianto !"!4 +itio 3!1"2


26/26

Oronce 116 % 1#6 iamante 23!!

inc 1!6 % 14! Co>re 372"1 % 35#"2

Gadera !"13 lomo 35Qro 3!#"2 lata 4!6"1 % 41#"7

Documents

INFORME 1, Determinación de La Conductividad Térmica de Un Sólido