Calorimetría ESIQIE

Ingeniería Química Industrial

LABORATORIO DE FUNDAMENTOS DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE

Práctica:
“Conducción de calor en una barra cilíndrica con pérdidas de calor”

Profesor: Ing. José Manuel Medina Huerta
Alumna: Alvarado Altamirano Maria Fernanda

Grupo: 2IV33 Equipo: # 1
Horario: 15-17

Fecha de Entrega: Miércoles; 27 de Mayo del 2015.

1.0 Introducción
1.1 Calor
Se le llama calor ala energía en tránsito (en movimiento) entre 2 cuerpos o sistemas, proveniente de la existencia de una diferencia de temperatura entre ellos.
1.2 Caloría
De ella también definimos lo que es una caloría, se le conoce como la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 °C a 15,5 °C a la presión de 1 atmósfera (Presión normal).
El calor de combustión es larazón entre la cantidad de calor (Q) que suministrada por determinada masa (m) de un combustible al ser quemada, y la masa considerada.
Qc...Calor de combustión (en cal/g)
Qc = Q/m……
1.3 Propagación de calor
1.3.1 Conducción: Es la transferencia de calor a través de un cuerpo sin transporte de materia. Generalmente se asocia a los sólidos, en el sentido de que este mecanismo de transferencia esnecesario el contacto entre la sustancia caliente y la sustancia fría.
Por ejemplo, Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frio por conducción.
Ley de Fourier Q=kA

1.3.2 Convección: Solo un fluido, consiste en la transferencia de calor de un lugar a otro por transporte de masa caliente.
El movimiento del fluidopuede ser natural o forzado. Esta dada por la ley de Newton de transferencia de calor.
Q = As h(T -Ta)
1.3.3 Radiación: Todo cuerpo emite radiación térmica que viene ser infrarroja. Cuando inciden sobre un cuerpo opaco, estas absorben la energía transportada y se transforma en calor.
Esta involucra la Transferencia de Energía Radiante desde una fuente a un recibidor, parte de la Energía se absorbepor el recibidor y parte es reflejada por él. Basándose en la Segunda Ley de la Termodinámica, Boltzmann estableció la velocidad a la cual una fuente de Calor es:
dQ=


1.4 Primer principio de la Termodinámica
Un sistema termodinámico puede intercambiar energía con su entorno en forma de trabajo, de calor o de ambos aumentando o disminuyendo su energía interna. El primer principio de latermodinámica establece la relación entre estas tres magnitudes y no es más que la aplicación del principio de conservación de la energía a los sistemas termodinámicos.
El principio de conservación de la energía en el caso de que exista trabajo externo es:

Si un sistema absorbe calor también aumenta la energía total de éste:

Si hay realización de trabajo y absorción de calor:

La energía interna es lasuma de todas las energías de las partículas que tiene el sistema (se excluyen las energías cinética y potencial del sistema tomado como un todo), la ecuación anterior quedará:


1.5 Segundo principio de la Termodinámica
El segundo principio de la termodinámica establece límites a la interconversión de calor en trabajo al indicar que:
«El trabajo puede convertirse en calor; sin embargo, el calor nopuede convertirse por entero en trabajo»
La transformación de trabajo en calor no es un proceso completamente reversible. Este hecho obligó a los físicos a definir una nueva magnitud (también función de estado) denominada entropía.
En los procesos reversibles y a temperatura constante, la variación de esta magnitud equivale al calor que intercambia el sistema dividido por la temperatura absoluta:En los procesos irreversibles, la variación de entropía es siempre mayor que el valor anterior:

Las transformaciones que se producen en el universo son irreversibles, por tanto:



1.6 Ley Cero (ó principio cero) de la Termodinámica
Permite definir la variable no mecánica temperatura,T, y su medición
Asegura que existe relación funcional entre T y las variables mecánicas del sistema:

T = f...