Calor

UANL

Facultad de Ciencias Químicas

Ingeniería Química

Transferencia de Calor

Proyecto Final: “Flujo de Calor en una casa”

7° Semestre Grupo: 02
Verónica Villa Meléndez

1501484

14 Octubre 2011
Objetivo
Calcular el flujo de calor a través de todas las paredes de una casa.
Fundamento
El punto de partida para el análisis de los problemas de transferencia de calor es laprimera ley de la termodinámica. Cuando se trata de la convección también debe involucrarse la ley de la conservación de la masa y la Segunda ley del movimiento de Newton.
En transferencia de calor se busca calcular la temperatura en un punto dado, la distribución de temperaturas a lo largo de una frontera o como lo es en este caso; la razón de transferencia de calor. Por lo tanto las leyes físicasrequeridas para el análisis son:
Primera ley de la termodinámica
Conservación de la materia
Segunda Ley del movimiento de Newton
Conducción
Es el más puro ejemplo de transporte molecular desde una región de alta temperatura a una de baja temperatura
VT=FC/R
VT= Velocidad de transferencia
FC= Fuerza conductora
R= Resistencia
Se da por dos mecanismos:
Interacción molecular: Sólidos,líquidos y gases. Las moléculas con mayor nivel de energía ceden a moléculas menos energéticas.
Electrones libres: sólidos metálicos puros. Por la alta excitación de electrones en la banda de conducción.
Primera ley de Fourier
qAx=-kdTdx
Qx=Razón de flujo de calor en x
A= área normal al flujo
dT/dx= gradiente de temperatura en la dirección x
K= conductividad térmica
Se puede definir larelación de transferencia de calor como el producto de una fuerza motriz por una conductancia térmica.
El coeficiente de conductividad térmica expresa la cantidad o flujo de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión infinita, caras temperaturas igual a la unidad, en condiciones estacionarias. La conductividad térmica se expresa en unidades de W/m·K .En un sistema con resistencias para calcular el flujo de calor se aplica la siguiente formula
Q=Tinterior-TexteriorR
R= Resistencia térmica
Conductancia térmica K
Depende del medio estudiado y determina la adaptabilidad de un material al calor para un uso dado.
Descripción de la casa
* NOTA: Las dimensiones del block utilizado 15 X 19.5 X 39.5 cm. Todas las paredes tiene un grosor de 16cm excepto la de la cocina con espesor de 16.3 cm
Cuarto
La pared 1 es la que da a la calle y está compuesta por una ventana de vidrio de las siguientes dimensiones 1.30 m de ancho por 1.20 m de alto y la pared está compuesta de concreto y recubrimiento de yeso, blocks sus dimensiones son las siguientes 2.30 m de altura y 3 m de ancho.
Pared 2 tiene 4m de ancho y 2.30 m de altura es deconcreto con recubrimiento de yeso, no presenta ventanas y es la pared que viene a dar con la sala.
Pared 3 tiene las mismas características que la pared 1 pero esta tiene una puerta de madera 90 cm de ancho por 1.90 m de alto y da al pasillo donde está el baño y no tiene ventana.
Por último la pared 4 tiene las mismas dimensiones que la 2 pero tiene una ventana de 85 cm de ancho por 1.30 m de altoda al otro lado de la calle.
Mediciones hechas el 1 de Octubre de 2011
Pared | Temperatura interior (°C) | Temperatura exterior(°C) |
1 | 27 | 32 |
2 | 28 | 27 |
3 | 29 | 31 |
4 | 26 | 33 |

Sala, comedor y cocina
Debido a que vivo en un complejo habitacional no me fue posible medir la temperatura de alado porque esa pared colinda con otro departamento, así que solo pude medir latemperatura de la pared que da a la calle que tiene unas dimensiones 3.25 m de ancho y 2.30 m de alto. Esta pared constan de una ventana de vidrio de 1.80 m de ancho y 1.50 m de alto. Y consta de una puerta de madera de 90 cm de ancho y 1.90 m de alto.
La pared de atrás es la que está entre la lavandería y la cocina. Consta de una puerta de madera de 90 cm de ancho y 1.90 m de alto también...