Ciudadano

Práctica . Ley del calentamiento y enfriamiento del agua.
Instituto de Electrónica y Mecatrónica,
Universidad Tecnológica de la Mixteca,
Carretera a Acatlima Km. 2.5,
CP 69000, Huajuapan de León, Oaxaca.

Fecha de entrega: 20 de Mayo de 2013

En esta práctica se estudia el comportamiento de la variación de la temperatura en un fluido; en nuestro caso agua, a lo largo de un intervalo detiempo, el proceso de esta actividad se divide en dos etapas de calentamiento y enfriamiento, el calentamiento se suscita con diferentes fuentes de calor a nuestro sistema, una parrilla eléctrica y una estufa de gas butano, esto para el cálculo de la exergía en las diferentes fuentes de calor. En este experimento utilizamos un termómetro común de laboratorio y observamos cómo se enfriaba ocalentamiento de agua, el enfriamiento se presenta en condiciones medioambientales regulares. Los datos obtenidos fueron representados gráficamente con el objeto de obtener una relación entre la variación de temperatura y el tiempo transcurrido, es decir para determinar una función matemática que nos permitiera visualizar de una mejor manera dicha relación.

In this practice we study the behavior ofthe change in fluid temperature, in our case water, over a time interval, the process of this activity is divided into two stages of heating and cooling, warming arises with different heat sources to our system, an electric grill and a gas stove butane, that for the calculation of the exergy at different heat sources. In this experiment use common laboratory thermometer and watched cooled or waterheating, cooling occurs in regular environmental conditions. The data were plotted in order to obtaining a relationship between variation of temperature and time lapsed, that is to determine a mathematical function which we allow a better way to visualize the relationship.



1.- Introducción.

La transferencia de calor está relacionada con los cuerpos calientes y fríos llamados; fuente yreceptor, en donde la misma, tiene sus propios mecanismos (conducción, convección y radiación) y cada uno de ellos cuenta con sus peculiaridades. La transferencia de calor es importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en tránsito, debido a una diferencia de temperaturas (gradiente), y por tanto existe la posibilidad de presentarse el enfriamiento, sin embargo estaenergía en lugar de perderse sin ningún uso es susceptible de transformarse en energía mecánica por ejemplo; para producir trabajo, generar vapor, calentar una corriente fría, etc. En virtud de lo anterior es importante hacer una introducción al conocimiento de los procesos de transferencia de calor a través de la determinación experimental de la ecuación empírica que relaciona la temperatura deenfriamiento de una cantidad de sustancia con respecto al medio. La ley de enfriamiento de Newton enuncia que, cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido por unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación, es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpoy dicho medio externo, siempre y cuando este último mantenga constante su temperatura durante el proceso de enfriamiento. La genialidad de Newton se pone de manifiesto nuevamente cuando utilizando un horno de carbón de una pequeña cocina, realizó un sencillo experimento: calentó al rojo vivo un bloque de hierro, al retirarlo lo colocó en un lugar frío y observó cómo se enfriaba el bloque de metalen el tiempo. Sus conjeturas sobre el ritmo al cual se enfriaba el bloque dieron lugar a lo que hoy conocemos con el nombre de ley enfriamiento Newton. [Ref.¹]
Esta ley describe que la razón de pérdida de calor de un cuerpo es proporcional a la diferencia entre la temperatura del cuerpo y el medio ambiente que lo circunda. Se expresa de la siguiente forma:
(1)
Donde h es el coeficiente de...