ciencia de materiales

Transferencia de calor
1.-Objetivos.
Determinar de manera   experimental las tres formas de conducción de calor: conducción, convección y radiación.
2.-Fundamentación teórica:
El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, elcalor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.

  * Conducción.-En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, deforma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción.
  * Convección.-Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección.
  * Radiación.-La radiación presenta unadiferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vacío.
3.-Procedimiento:
  * Materiales, equipos y reactivos:

Experimento 1.-convección
  * 2 botellas de plástico
  * Agua caliente y agua fría
  * Colorante
Experimento2.-conducción

  *   Alambre de ¼
  * Parafina
 * Chinches
Experimento 3.-radiación
  * Un corcho
  * Soporte de metal
  * Alambre
  * Espiral
de papel
  * foco

  * Procedimiento experimental:
  * Experimento 1: Transmisión de calor por convección
Técnica:
  * Echar en la botella de plástico el agua caliente y añadirle el colorante.
  * Echar en la otra botella de plástico el agua fría.
  * Colocar la botella de agua fría encimade la botella con agua caliente.
  * Esperar por unos segundos hasta que se logre un equilibrio térmico.

  * Experimento 2:Tranferencia de calor por conducción:
Técnica:
  * Colocar encima del alambre de ¼   unos cuatro chinches sujetados con parafina.
  * Prender un mechero y acercar el alambre al fuego.
  * Esperamos unos minutos hasta que caliente el alambre

  * Experimento3:Transferencia de calor por radiación:
Técnica:
  * Colocar el alambre en el corcho y colocarlo en el soporte
  * En la parte inferior del alambre colocar la espiral de papel.
  * Poner debajo del corcho el foco, de manera que su luz irradie a la espiral
  * Dejar unos minutos el foco prendido y ver qué sucede.

Cuestionario:
1.- ¿Porqué en el experimento 1 el agua fría empieza a cambiar decolor?

2.- ¿Porqué en el experimento 2 ,los chinches empiezan a caer uno a continuación de otro?

3.- ¿Por qué en el experimento 3, la espiral empieza a girar?

EXPERIMENTO POR CONDUCCION

Cucharas calientes
Coloca una cuchara de metal en agua caliente y déjala por un minuto. Toca el extremo de la cuchara que no está sumergida en el agua. Repite esto con cucharas hechas de diferentesmateriales, tales como plástico, aluminio, acero inoxidable y madera. Determina cuál material se vuelve más caliente en el agua. La conducción es la transferencia de la energía térmica, o calor, entre las substancias debido a sus diferencias de temperatura. La energía térmica se transfiere de una zona de alta temperatura hacia una que es de más baja temperatura. Los metales son mejores conductores quelos plásticos, de modo que cuando coloques las cucharas en el agua caliente, la temperatura alta del agua se transferirá fácilmente a la más baja temperatura que tiene la cuchara de metal.
Congelando un helado
La transferencia de calor puede provocar que las substancias frías se sientan más heladas. Coloca un helado en dos pocillos. Prueba el helado en el primer pocillo. Nota lo frío que se...