Análisis Cualitativo De La Trasferencia De Calor Por Radiación.

LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR 4

Práctica No 4: Análisis cualitativo de la trasferencia de calor por radiación.
FUNDACION UNIVERSIDAD AMERICA DE Colombia
Docente: Ing. Jorge Mario Grueso Castillo. M.Sc.
I

1. OBJETIVOS
* Evidenciar de manera experimental cualitativa el efecto que tienen los materiales, acabados, superficiales y colores en la trasferencia de calor porradiación.
* Determinar cómo varia la absorbencia con la longitud de onda (colores) a partir de la velocidad de calentamiento en superficies de diferentes colores y acabados. 
* Describir físicamente el fenómeno de radiación térmica. 
* Restricciones para la aplicación del método y modelo matemático.   

2.1 Colocar una placa debajo de la lámpara y prenderla.
INTRODUCCION Y MARCOREFERENCIAL

Medir la temperatura de la lámpara y de la placa metálica cada 10 seg hasta que se estabilice la temperatura.

Sacar la placa metálica, dejar enfriar la lámpara.

Colocar la placa de cartón prender la lámpara y medir las temperaturas de ambos hasta que se estabilicen.


* CUERPO GRIS:
Llamamos "cuerpo gris" a un tipo especial de superficie no negra en el que el poderemisivo monocromático es independiente de la longitud de onda de la radiación emitida, en el que Wl y Wn le dan el mismo cuociente para todas las longitudes de onda de las radiaciones emitidas a la misma temperatura.
Esta definición de cuerpo gris no elimina la posibilidad de que el poder emisivo dependa de la temperatura de la superficie emisora. Las características de superficie gris la poseen engrado bastante elevado ciertos materiales, como la pizarra, etc. Además, empleando el valor medio del poder emisivo tomado a lo largo de toda la banda de longitudes de onda es posible representar una superficie no gris como si lo fuera.
Representaremos con el símbolo e sin subíndice el poder emisivo de una superficie gris, y al considerar que depende sólo de la temperatura del emisor, laemitancia de una superficie gris es la siguiente:
W = e Wn
W = esT4
El suponer que el poder es independiente de la longitud de onda de la emisión determina que la curva de distribución de la emitancia monocromática (Wl en función de l) para un cuerpo gris pueda ajustarse a la de una superficie absolutamente negra a la misma temperatura, sin que se registre un desplazamiento del máximo de la curva.Emite radiación según la expresión:

El calor radiante neto transferido por un cuerpo gris a la temperatura Tl a un cuerpo negro que le rodea a la temperatura T2 es:

* Absortividad, reflectividad y trasmisividad:
Todo lo que nos rodea emite radiación en forma constante y a emisividad respresenta las características de emisión de esos cuerpos, eso significa que todo cuerpo, incluyendo elnuestro, es constantemente bombardeado por radiación proveniente de todas direcciones, en un intervalo de longitudes de onda.
Cuando la radiación choca con una superficie parte de ella es absorbida, parte de ella es reflejada y la parte restante, si la hay, es trasmitida. La fracción de irradiación absorbida, por la superficie recibe el nombre de absortividad. (α), La fracción reflejada por lasuperficie recibe el nombre de reflectividad (ρ), y la fracción trasmitida es la trasmisividad, (τ).
2. DESCRIPCION DE EQUIPOS UTILIZADOS:
* Lámpara
* Placa metálica
* Placa de cartón
* Termómetro de laser
* Termómetro de punta
* Calibrador pie de rey
3. RECOLECCION DE DATOS:
Dimensiones de la placa de metal: 11.2 cm por lado y lado y 0.1 cm de espesor.
Dimensiones de laplaca de cartón: 10 cm por lado y lado y 0.05 de espesor.
Temperatura inicial: 19 °C
Geometría: Cilíndrica ( ), Pared plana (x), Esférica ( ).

Dato | Tiempo (s) | Temperatura de la lámpara (°C) | Temperatura de la placa metálica (°C) | Temperatura de la placa de cartón (°C) |
1 | 0 | 139 | 36 | 21 |
2 | 10 | 247 | 37 | 30 |
3 | 20 | 255 | 40 | 32 |
4 | 30 | 274 | 41 | 35 |
5 | 40...