Calorimetría

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUIMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

ACADEMIA DE OPERACIONES UNITARIAS

LABORATORIO DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE

PROFESOR: CITLALLI ELIUD RODRÍGUEZ RUIZ

PRÁCTICA: CALORIMETRÍA

ALUMNA:

GRUPO: 3IM2
EQUIPO: 1

FECHA: 05/04/11

CALORIMETRÍA

OBJETIVO GENERAL
Al término de la práctica, el alumno será capaz deidentificar y medir la transferencia de calor, a través de un cuerpo sólido.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. El alumno realizará el balance de calor total a través de una varilla sólida de bronce.
2. El alumno determinará la cantidad de calor que se transfiere a través del cuerpo sólido aplicando la ley de Fourier.
3. El alumno determinará la cantidad de calor perdido hacia los alrededores,mediante el cálculo del coeficiente de transmisión de calor.
4. El alumno identificará, cuándo se alcanza el estado estacionario de transferencia de calor, mediante un perfil de temperaturas.

MARCO TEÓRICO
La colorimetría es la ciencia que se encarga de la medición de la cantidad de energía generada en un proceso de intercambio de calor. M se puede observar a nivel molecular.
Al igual queel transporte de cantidad de movimiento, el transporte de cantidad de energía se puede observar a nivel molecular, por el movimiento de las moléculas que constituyen un cuerpo o fluido, o sea, conducción; por el movimiento global de un fluido, es decir, por radiación o aquel donde no se requiere de un medio material para el transporte.
El calor es una forma de identificar la presencia oausencia de energía, en este caso calorífica, mediante la presencia de un gradiente de temperatura, entre una sustancia caliente y una sustancia fría. También representa la cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos.
El calor se transfiere principalmente por tres mecanismos, que son convección, radiación y conducción. Aunque estostres procesos pueden tener lugar simultáneamente, generalmente uno de ellos predomina sobre los otros dos, dependiendo el proceso de estudio.
La conducción generalmente se asocia a los sólidos, en el sentido de que en este mecanismo de transferencia es necesario el contacto entre la sustancia caliente y la fría. Por ejemplo, si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma queaumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción.
La convección es un mecanismo de transferencia de calor asociado a los fluidos, debido a que su movimiento es constante. Por ejemplo, si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, se produce un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otrapor un proceso llamado convección.
La radiación presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y convección. Esta diferencia es que las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vacío. La radiación es un término que se aplica generalmente a toda clase de fenómenos relacionados con ondas electromagnéticas.
Si seconsidera una gran placa de material sólido de área A situada entre dos grandes láminas paralelas separadas una distancia Y, en un instante de tiempo t<0 (antes de iniciar el calentamiento), la temperatura del material sólido es T0 en todas partes. En t=0, la lámina inferior se lleva repentinamente a una temperatura ligeramente superior T1, que se mantiene constante. A medida que transcurre el tiempo,el perfil de temperatura de la placa cambia, y al fin se alcanza una distribución lineal de temperatura en estado estacionario. Una vez que se llega a una condición de estado estacionario, para mantener la diferencia de temperatura ΔT= T1-T0 se requiere una velocidad constante de flujo de calor Q a través de la lámina. Entonces, para valores suficientemente pequeños de ΔT se cumple la siguiente...