1. ‘Año del Bicentenario del Perú: 200 años de Independencia’
CURSO
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA
SECCIÓN
14856
DOCENTE
Ramiro Felix Cruz
TEMA
Laboratorio 1: Conducción de Calor
ALUMNO
Leonaldo Antoni Kancha Kuiro
CODIGO
U17101781
LIMA, 11 DE SETIEMBRE DEL 2021
2. Instrucciones:
- Hagan uso de las guías de laboratorio para soportar los cálculos. Usar las tablas
recomendadas
- Realizar los cálculos e incluir gráficas y discusión de resultados donde se
mencionen falencias en la toma de datos si existiesen. No es necesario
conclusiones, sólo discusión de resultados.
- Se deben usar todos los datos de temperatura para calcular sólo un valor de
conductividad del material
- Presentar los cálculos con detalles y el paso a paso
PREGUNTA
Cálculo de conductividad térmica usando regresión lineal univariable para las 3 pruebas
a diferente potencia como indica la tabla para el mismo material. Las dimensiones son
las siguientes: L = 12 cm, D = 3 cm
Conducción lineal de calor
Sección media Material: Latón
Temperatura ambiente: 25° C
Potencia
(W)
T1 (°C) T2 (°C) T3 (°C) T4 (°C) T5 (°C) T6 (°C) T7 (°C)
30.1 75.7 69.1 62 52 44.4 33.7 30.7
40.0 77 69.5 61.8 51.4 43.7 37.1 30.3
60.1 100 90.6 79.5 64.4 53.4 44.2 34.7
Distancia
desde
T1 (m)
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
3. 1er Caso
Potencia= 30.1W
Ley de Fourier
𝑄 = −𝑘𝐴(
𝑑𝑇
𝑑𝑥
)
Cálculo del perfil de temperaturas 30.1W
Se hallo la derivada de la temperatura con respecto a la longitud por regresión lineal.
CALCULANDO LA CONDUCTIVIDAD
𝑄 =
𝑘𝐴(𝑇1 − 𝑇2)
𝐿
DONDE 𝑇1 > 𝑇2 ADEMÁS:
𝑑𝑇
𝑑𝑥
=
𝑇2−𝑇1
𝐿
𝐴 = 𝐴𝑏 = 𝜋 × 𝑟2
Formula a usar
𝐾 =
𝑄
𝐴 (
𝑑𝑇
𝑑𝑥
)
𝐾 =
30.1 𝑊
(𝜋 ∗ 0.0152)𝑚2(398.93)
∆°𝑐
𝑚
𝐾 = 106.74
𝑊
𝑚∆°𝑐
Una vez hallado la gráfica y calculado con el coeficiente de correlación R=0.9954, los datos
presentan correlación negativa lo cual nos indica que los errores de medición son mínimas en
el logro del laboratorio.
0
20
40
60
80
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
Potencia 30.1W
X Y
0 75.7
0.02 69.1
0.04 62
0.06 52
0.08 44.4
0.1 33.7
0.12 30.7
dt/dx -398.928571
R -0.99549306
4. 2do Caso
Potencia= 40W
Ley de Fourier
𝑄 = −𝑘𝐴(
𝑑𝑇
𝑑𝑥
)
Cálculo del perfil de temperaturas 40W
Se hallo la derivada de la temperatura con respecto a la longitud por regresión lineal.
CALCULANDO LA CONDUCTIVIDAD
𝑄 =
𝑘𝐴(𝑇1 − 𝑇2)
𝐿
DONDE 𝑇1 > 𝑇2 ADEMÁS:
𝑑𝑇
𝑑𝑥
=
𝑇2−𝑇1
𝐿
𝐴 = 𝐴𝑏 = 𝜋 × 𝑟2
Formula a usar
𝐾 =
𝑄
𝐴 (
𝑑𝑇
𝑑𝑥
)
𝐾 =
40 𝑊
(𝜋 ∗ 0.0152)𝑚2(398.21)
∆°𝑐
𝑚
𝐾 = 142.1
𝑊
𝑚∆°𝑐
Una vez hallado la gráfica y calculado con el coeficiente de correlación R=0.9981, los datos
presentan correlación negativa lo cual nos indica que los errores de medición son mínimas en
el logro del laboratorio.
0
20
40
60
80
100
120
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
Potencia 40W
X Y
0 77
0.02 69.5
0.04 61.8
0.06 51.4
0.08 43.7
0.1 37.1
0.12 30.3
dt/dx -398.214286
R -0.9980915
5. 3er Caso
Potencia= 60.1W
Ley de Fourier
𝑄 = −𝑘𝐴(
𝑑𝑇
𝑑𝑥
)
Cálculo del perfil de temperaturas 60.1W
Se hallo la derivada de la temperatura con respecto a la longitud por regresión lineal.
CALCULANDO LA CONDUCTIVIDAD
𝑄 =
𝑘𝐴(𝑇1 − 𝑇2)
𝐿
DONDE 𝑇1 > 𝑇2 ADEMÁS:
𝑑𝑇
𝑑𝑥
=
𝑇2−𝑇1
𝐿
𝐴 = 𝐴𝑏 = 𝜋 × 𝑟2
Formula a usar
𝐾 =
𝑄
𝐴 (
𝑑𝑇
𝑑𝑥
)
𝐾 =
60.1 𝑊
(𝜋 ∗ 0.0152)𝑚2(562.14)
∆°𝑐
𝑚
𝐾 = 151.251
𝑊
𝑚∆°𝑐
Una vez hallado la gráfica y calculado con el coeficiente de correlación R=0.9976, los datos
presentan correlación negativa lo cual nos indica que los errores de medición son mínimas en
el logro del laboratorio.
0
20
40
60
80
100
120
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14
Potencia 60.1W
X Y
0 100
0.02 90.6
0.04 79.5
0.06 64.4
0.08 53.4
0.1 44.2
0.12 34.7
dt/dx -562.142857
R -0.99759055
