Conductividad térmica de la paja

Conductividad térmica de la paja.
Estudio experimental de la transferencia de calor en la paja.

Mentor del proyecto: Fabián Flor.
Área de Ciencias de la Naturaleza.
Velasco 24-38 y Veloz. Riobamba
E-mail: mfflor@sfelipeneri.edu.ec
(Recibido el 2011-03-14, aceptado el 2011-03-25)

Resumen
La transferencia de calor en los materiales depende de su naturaleza, siendo los metales los quepresentan menos oposición al paso del
calor, en tanto que existen materiales que presentan alta oposición al proceso de transferencia de calor dependiendo de una
característica intrínseca del material: “la conductividad térmica”. Se presenta un procedimiento de índole experimental para estudiar la
posibilidad de determinar esta constante haciendo apoyo para ello del lenguaje matemático;específicamente, el análisis dimensional. La
aplicación de un método de investigación cualitativo permite el manejo de la información obtenida de una forma fácil, y conduce a los
resultados que se presentan a continuación.
Palabras clave: Transferencia de calor, conductividad térmica, paja.
Abstract
The heat transfer material depends on its nature, the metals being present less resistance to thepassage of heat, while there are
materials that exhibit high opposition to the heat transfer process depending on an intrinsic property of the material: "the thermal
conductivity". We present an experimental procedure to study the possibility of determining this constant support making it the language
of mathematics, specifically, the dimensional analysis. The application of a qualitative researchmethod allows the handling of information
obtained in an easy way, and it can find the results presented below.
Keywords: Heat transfer, thermal conductivity, straw.

I. INTRODUCCIÓN
La transferencia de calor se ha estudiado ampliamente para
los sólidos tomando en consideración las formas,
condiciones de frontera y dimensiones. En éste artículo
fijamos la atención en la paja (tallo seco dealgunas
gramíneas) y para él resolvemos por medio de la
experimentación y del análisis dimensional la determinación
del coeficiente de conductividad térmica de la paja cuando
ésta sirve de aislante en la transferencia de calor entre dos
sistemas diferenciados por un gradiente de temperatura. No
tenemos referencia a la manera en que otros autores
determinan el coeficiente de conductividadtérmica de la paja.
En el ciclo de bachillerato de educación media se suele
abordar la transferencia de calor desde una perspectiva
elemental, esto es el flujo de calor a través de un material en
forma de placa, para luego hallar el coeficiente de
conductividad térmica el cual se puede calcular a partir de la
diferencia de temperatura entre el extremo caliente y el frío y
de la potenciacalorífica. Nuestro trabajo esta orientado a los
alumnos de tercer año de bachillerato de nivel medio y en él
se presenta un procedimiento experimental que permitirá
determinar el coeficiente de conductividad térmica de la paja
de páramo, tomando en cuenta la posible disposición que se
le puede a dar a ésta en diversos arreglos posibles, en
función a su forma natural.
En el apartado IIdesarrollamos un análisis dimensional que
permite estudiar la transferencia de calor en la paja cuando
el calor generado se lo determina por la potencia entregada
por una resistencia eléctrica de corriente alterna. En el
apartado III se muestra el dispositivo experimental que fue
utilizado, mientras que en el apartado IV se da cuenta del
manejo de las medidas realizadas recurriendo a la

determinaciónde la constante PI de la experimentación
proveniente del teorema del análisis dimensional del mismo
nombre, para poder encontrar una expresión matemática
empírica experimental para el sistema diseñado.
II. MARCO TEÓRICO
En el estudio de la transferencia de calor en la paja se
debería tomar en consideración tal como se presenta en su
forma natural, más esto no está al alcance de...