Conveccion Forzada

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Química

Muñoz Aizpuru Alejandra
San Pedro Rivera Víctor Hugo
Grupo 12

Convección Forzada en una barra sólida

DIAGRAMA

PROBLEMAUna barrita de cobre de dimensiones conocidas, inicialmente se encuentra a una
temperatura máxima. Súbitamente se sumerge en una corriente de aire que lleva
una cierta velocidad. ¿Diga en quétiempo la barra tendrá una temperatura de
30 °C y cuánto calor habrá transferido al aire?. Determine también el coeficiente
de transferencia de calor promedio, hm .
Datos adicionales:
♦ Masa de labarra de cobre: 0.1065 Kg
♦ Diámetro de la barra: 0.01238 m
♦ Longitud: 0.0951 m
♦ Capacidad Calorífica: 380 J/Kg °C
♦ 0.041 mV = 1 °C = ΔT
♦ 1 mm en el papel = 1 seg
♦ Se absorben 2 mV = 40mV/20en la escala de 12.5 espacios.
CUESTIONARIO

1.- Grafique las temperaturas obtenidas con respecto al tiempo. Obtenga la
función que mejor ajuste sus datos experimentales.

2.- Grafique la razóndel ΔT/tiempo con respecto al tiempo. Indique ¿para qué
tiempos la rapidez de enfriamiento en la barra es muy grande? ¿A partir de qué
tiempo la rapidez de enfriamiento se vuelve asintótica?. ¿Enqué tiempo estima
que la barra alcance la temperatura de 30°C?.
Exp 1 v = 4.36 m/s
Exp 2 v = 8.31 m/s

En ambos experimentos la transferencia de calor es más rápida al inicio ya que el gradientede temperatura es mayor que al final del experimento.
En el experimento 1 a partir de los 325s se comenzó a hacer asintótica y el experimento 2 a partir de 430 s aproximadamente.
3.- ¿Cuánto calorsensible Qs (W) ha perdido la barra durante el tiempo de
experimentación?

Al integrar, se tiene que

Con esto se puede calcular el calor transferido a cada tiempo.
Por ejemplo:
a t=0
ΔT=48.8`C
Ln 48.8 = 3.88
4.- Plantee el balance de energía en la que se indique el mecanismo por el cual se gana el calor perdido por la barra. Integre la ecuación y obtenga el coeficiente...