Radiacion. Informe Lab

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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Unidad de Laboratorios – Laboratorio A
Sección Fenómenos de Transporte
Laboratorio de Fenómenos de Transporte I (TF-2281)





RADIACIÓN TÉRMICA






Sartenejas, 27 de mayo de 2013
ÍNDICE

SUMARIO
ii
INTRODUCCIÓN
1
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
2
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
6
MÉTODO EXPERIMENTAL
9
DATOS EXPERIMENTALES
11
RESULTADOSEXPERIMENTALES
14
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
19
CONCLUSIONES
21
RECOMENDACIONES
22
BIBLIOGRAFÍAS
23
APÉNDICES
24












SUMARIO
En esta práctica de laboratorio se estudió el mecanismo de transferencia de energía por radiación térmica, la cual se da principalmente debido a la presencia de fotones y ondas electromagnéticas en el medio; y no requiere de un contacto directo entre cuerpospara que se lleve a cabo. Dicho estudio se realizó con el fin de determinar las emisividades de dos placas anodizadas parcialmente deterioradas, de color negro mate y de plata (color gris) respectivamente. En ambos casos se colocó la placa respectiva cerca del radiómetro y de la fuente de calor, con ésta última inicialmente en el 50% de su capacidad, se esperó un tiempo prudencial hastaobservarse una estabilidad en las medidas arrojadas por la cónsola, y luego se registraron los valores de temperatura superficial de la placa en estudio y potencia emisiva dada por el radiómetro. Asímismo, se cumplió nuevamente el mismo procedimiento con un aumento progresivo de la capacidad de la fuente de calor hasta un 75% y 100%, respectivamente. A partir de los datos experimentales registrados, seobtuvo un valor de emisividad (ε) correspondiente a (0,21 ± 0,07) para la placa negra mate, y de (0,29 ± 0,03) para la placa anodizada de plata. Dichos valores no fueron los esperados, pues se debió obtener una emisividad más próxima a la unidad (1) para la placa negra, la cual no se logró primordialmente por un deterioro claramente notable de las placas en estudio. De forma seguida, se llevó acabo una experiencia con el objetivo de verificar la ley del cuadrado inverso de la distancia, luego de haberse retirado ambas placas del sistema de estudio. La misma consistió en desplazar continuamente el radiómetro a lo largo del carril dispuesto en el mesón, inicialmente hasta observarse alguna medida arrojada por el pánel de la cónsola. Luego, tomando ese punto como referencia, se realizó undesplazamiento progresivo, con un paso de 100 cm a lo largo del carril, para lo cual se registraron los valores de distancia y potencia emisiva dada por el radiómetro en cada caso. Se graficó la potencia de radiación de una fuente de calor en función de la variación de la distancia, para lo cual se obtuvo una relación en la cual el exponente de la variable independiente correspondió a (-2,42 ±0,05);valor aproximadamente cercano al esperado teórico de -2. Posteriormente, se buscó verificar la ley del coseno de Lambert, para lo cual se colocó el fotómetro lo más cercano posible a la fuente luminosa, con el fin de realizar una lectura en el mismo de la intensidad de luz percibida, en el caso en el que se empleó luz blanca, luz roja y luz azul, respectivamente. Para ello, se ajustó de formaprogresiva la fuente de luz en el 100% de su capacidad a diferentes ángulos de inclinación, desde 90° hasta -90° respecto al fotómetro, con una variación continua de 10°. En esta última experiencia experimental, se logró verificar lo esperado en la teoría, pues se observó un comportamiento de tipo sinusoidal al realizar un gráfico de la intensidad de luz empleada respecto a la variación del ángulo deincidencia al fotómetro, el cual corresponde ampliamente al gráfico de la función coseno conocida. Finalmente, como parte de las sugerencias factibles para el mejoramiento y precisión de los valores obtenidos durante la sesión práctica, figuran: emplear un recinto cerrado en el cual se evite la presencia de luz al entrar y salir del mismo, utilizar ropa de color oscuro para no alterar las...