laboratorio de tranferencia de calor

CONVECCIÓN NATURAL Y FORZADA
OBJETIVO
En esta práctica se pretende estudiar la transferencia de calor por convección
natural y forzada.

FUNDAMENTO TEÓRICO
El transporte de calor a través de unmedio material se puede realizar por dos
mecanismos: conducción o convección. La conducción se realiza mediante la
transferencia de energía entre moléculas adyacentes, y tiene lugar siempre queexista
un gradiente de temperatura. La transferencia de calor por convección implica el
transporte de calor a través de una fase y el mezclado de porciones calientes y frías
de un gas o líquido. Si elmovimiento del fluido se debe exclusivamente a una
diferencia de densidades originada por diferente calentamiento se habla de
convección natural; si en ese movimiento influye la agitación externa oprovocada,
se habla de convección forzada. En fluidos, el transporte de calor por conducción es
despreciable frente a la convección.
La transmisión de calor por conducción a través de la pared deun cilindro
cuya cara interna está a una temperatura ti y la cara externa a una te, se expresa
como:
t −t
q = − kA ml e i
∆r
q:
k:
∆r:
Aml:

calor por unidad de tiempo
coeficiente deconducción
espesor de la pared
área media logarítmica

La transmisión de calor por convección en un fluido que está en contacto con
una pared caliente, viene dada por la expresión:

q = hA( t p − tf )
q:
h:
A:
tf :
tp :

calor por unidad de tiempo
coeficiente de convección
área perpendicular a la dirección de transferencia de calor
temperatura del fluido
temperatura de la pared encontacto con el fluido

En esta práctica se pretende medir el coeficiente de convección natural y
forzada (h), desde la cara externa de un recipiente de vidrio que contiene agua
caliente hasta elambiente, a partir de la velocidad de enfriamiento del agua.

El agua caliente se mantiene en agitación con el fin de que la temperatura sea
uniforme en toda la masa del líquido, con ello se...