Conduccion

OBJETIVO DE LA EXPERIENCIA DE CONDUCCIÓN TÉRMICA

Obtener los conocimientos básicos referentes al proceso de transferencia de calor por conducción térmica en sólidos de sección constante (Ley de Fourier; gráfico de gradiente de temperatura T/ x).

EQUIPOS y / o MATERIALES

 Banco de Conducción Térmica Technovate 9051.
 Medidor digital de temperatura.
 Cronómetro.
 Recipientegraduado de 500 ml


MARCO TEORICO
La Conductividad Térmica es la propiedad física de cualquier material que mide la capacidad de conducción del calor a través del mismo.
También se le llama a la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. Es elevada en metales y engeneral en cuerpos continuos, y es baja en los polímeros, siendo muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan aislantes térmicos.
Ley de Fourier La conducción térmica está determinada por la ley de Fourier, Establece que la tasa de transferencia de calor por conducción en una dirección dada, es proporcional alárea normal a la dirección del flujo de calor y al gradiente de temperatura en esa dirección.
Donde:
Es la tasa de flujo de calor que atraviesa el área A en la dirección x
(o λ) es una constante de proporcionalidad llamada conductividad térmica Es temperatura. El tiempo El coeficiente de conductividad térmica es una característica de cada sustancia y expresa la magnitud desu capacidad de conducir el calor. Su símbolo es la letra griega λ.
La transferencia de calor puede definirse como la transmisión de energía de una región a otra, resultado de la diferencia de temperatura existente entre ellas.

La literatura sobre transferencia de calor generalmente reconoce tres modos distintos de transmisión de calor: conducción, radiación y convección.

Enmuchas de las situaciones que se presentan en la naturaleza, el calor fluye no por uno sino por varios de estos mecanismos que actúan en forma simultánea.

En la presente experiencia de laboratorio se estudiara el proceso de transferencia de calor por conducción. La conducción es un proceso mediante el cual fluye calor desde una región de temperatura alta a una región de temperatura baja dentrode un medio (sólido o líquido) en contacto físico directo.
En el flujo de calor por conducción, la energía se transmite por comunicación molecular directa sin desplazamiento apreciable de las moléculas.

De acuerdo con la teoría cinética, la temperatura de un elemento de materia es proporcional a la energía cinética media de sus constituyentes moleculares. La energía que posee un elemento demateria debido a la velocidad y a la posición relativa de las moléculas recibe el nombre de energía interna. Por lo tanto, para un elemento de materia dado, mientras más rápidamente se mueven sus moléculas, mayor será su temperatura y su energía interna.

Cuando las moléculas de una región adquieren una energía cinética media mayor que la de las moléculas de una región adyacente, lo que semanifiesta por una diferencia de temperatura, las moléculas que poseen mayor energía transmitirán parte de ella a las moléculas de la región de menor temperatura.

La transferencia de energía podría realizarse por el choque elástico (fluidos) o por difusión de los electrones rápidos desde la región de alta temperatura hasta la región de baja temperatura (metales). Sin embargo, el efectoobservable de la conducción de calor es un equilibrio de temperaturas.

Aunque la diferencia de temperatura se mantiene por la adición y remoción de calor en diferentes puntos se establecerá un flujo continuo de calor de la zona más caliente a la más fría.

La relación básica para la transferencia de calor por conducción fue propuesta en 1882 por el científico francés J. B. Fourier, estableció...