Practica coeficiente de conductividad termica

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Practica coeficiente de conductividad termica

  1. 1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICALI Castañeda Valenzuela Elizabeth González Castañeda Jesús Martínez Mendoza Neira Mareli Melgoza González Diana Alejandra Salcido Sánchez José Luis Sandoval Medina Eduardo Integrantes Laboratorio Integral I Materia Obtención del coeficiente de conductividad térmica Práctica Norman Rivera Pazos Maestro Mexicali Baja California, 08 de Abril de 2014
  2. 2. OBJETIVO Calcular el coeficiente de conductividad térmica por medio de MARCO TEÓRICO La conductividad térmica es una capacidad elevada en los metales y en general en cuerpos continuos, y es más baja en los gases, siendo muy baja en algunos materiales especiales tales como la fibra de vidrio, denominados por ello, aislantes térmicos. Para generar la conducción térmica se necesita una sustancia, por tal razón, es nula en el vacío. El coeficiente de conductividad térmica (λ) caracteriza la cantidad de calor necesario por m2, para que atravesando durante la unidad de tiempo, 1 m de material homogéneo obtenga una diferencia de 1 °C de temperatura entre las dos caras. Este es un mecanismo molecular de transferencia de calor que se genera por la excitación de las moléculas. Se presenta en todos los estados de la materia con predominancia en los sólidos. En mayor o menor medida, todos los materiales oponen resistencia al paso del calor a través de ellos. Los metales son los que tienen menor resistencia, por ello se dice que tienen buena conductividad térmica. Los materiales de construcción (yesos, ladrillos, morteros) tienen una resistencia media. Los materiales que ofrecen una alta resistencia térmica se llaman aislantes térmicos específicos o sencillamente, aislantes térmicos. De tal modo que el comportamiento de los cerramientos y en general de los componentes de la construcción, tienen un papel doble desde el punto de vista térmico; por un lado, uno puramente de resistencia y otro, al que se le da mucha menor importancia, que es el capacitivo o inercial. El resistivo depende directamente del espesor e inversamente del coeficiente de conductividad térmica, y el capacitivo es directamente proporcional al calor específico, al espesor y a la densidad.
  3. 3. Por lo tanto, los muros de gran espesor, construidos antiguamente, consiguen resistencias y capacidades elevadas. MATERIAL  Soporte universal  Pinzas  Vaso de precipitado  Hielo  Una barra de metal  Mechero  Termómetro infrarrojo PROCEDIMIENTO  Dejamos el mechero a una llama estable.  Colocamos 0.0347021kg de hielo y tomamos el tiempo que tardo en derretirse por completo para poder calcular la velocidad de transferencia de calor.  Tomamos la temperatura del hielo en cuanto se coloca en contacto sobre el fuego y cuando se ha derretido por completo para la diferencia de temperaturas.  Una vez calculada la velocidad de transferencia de calor, colocamos la barra de metal a la misma distancia que fue colocado el hilo y se calienta por el mismo periodo de tiempo que tardo el hielo en derretirse.  Justo antes de retirar la barra se temperatura del área transversal inferior y superior Nota: antes de calentar la barra se deben medir diámetro, longitud y calcular área.
  4. 4. CÁLCULOS T1 0.8 ᵒC T2 76 ᵒC m 0.0347021kg Cp 4120 j/kgᵒk t 280seg 𝑸 = (𝒎 ∗ 𝑪𝒑 ∗ ∆𝑻) 𝒕 𝑸 = [(𝟎. 𝟎𝟑𝟒𝟕𝟎𝟐𝟏)(𝟒𝟏𝟐𝟎)(𝟕𝟔 − 𝟎. 𝟖)] 𝟐𝟖𝟎 q = 38.95w T1 326.4 ᵒC T2 398.4 ᵒC D 0.025 m L 0.1 m A 4.9087x10-4 m2 𝒌 = (𝒒 ∗ 𝑳) (𝑨) ∗ (∆𝑻) 𝒌 = (𝟑𝟖. 𝟗𝟓 ∗ 𝟎. 𝟏) (𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟒𝟗𝟎𝟕) ∗ (𝟑𝟗𝟖. 𝟒 − 𝟑𝟐𝟔. 𝟒) 𝒌 = 𝟏𝟏𝟎. 𝟐𝟎𝟔𝟖 𝒘 𝒎℃ CONCLUSIÓN: En esta práctica nos dimos cuenta de cómo puede variar el coeficiente de conductividad térmica no solo de cualquiera de las variables, sino también del diámetro uniforme y también del lugar donde fuese sostenida la barra. En nuestro primer intento calentamos una barra de bronce que variaba su diámetro en el centro y en los extremos, además la teníamos sostenida del centro y las pinzas retenían mas el calor en esa zona, todo eso influyo mucho en el resultado. FUENTES DE INFORMACIÓN http://www.construmatica.com/construpedia/Conductividad_T%C3%A9rmica

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