calorimetria







INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS






ASIGNATIRA:
Laboratorio de Fundamentos de Fenómenos de Transporte


PROFESOR:


PRACTICA No 1
CARORIMETRIA
Determinación del coeficiente de transferencia de calor de un sistema aire, barra cilíndrica.







Grupo: 2IM56 EQUIPO: 2




Objetivogeneral.
Obtener el coeficiente de transferencia de calor (h) de un sistema barra de bronce-aire en reposo.

Objetivos específicos:
Comenzar el manejo y usos del calorímetro
Determinar experimentalmente el paso de las temperaturas a través de la varilla hasta llegar al régimen permanente.
Determinar el coeficiente de transferencia de calor a través de una varilla haciendo una comparaciónexperimental y una teórica.

Introducción

Mecanismos de transmisión de calor.
Conducción: En la conducción se transmite energía térmica, pero no materia. Los átomos del extremo que se calienta, empiezan a moverse más rápido y chocan con los átomos vecinos transmitiendo la energía térmica.
Convección: La convección es el proceso por el que se transfiere energía térmica de un punto a otro de unfluido (líquido o gas) por el movimiento del propio fluido.
Radiación: el medio a través del cual se transfiere el calor casi nunca se calienta. Básicamente, este mecanismo consiste en una transferencia de calor por radiación electromagnética.

Conducción:
En la convección, el calor es transportado directamente por sus soporte, lo que evidentemente se traduce en un movimiento de fluido. El fluidoen movimiento que almacena el calor como aire caliente, vapor de agua, agua, etc. Se denomina comúnmente fluido calefactor, en la medida en que el calor no es conducido, si no que simplemente es vehiculazo por un fluido, la convección es un sistema de transferencia rápido.
Por regla general concierne a la superficie externa de un sólido, razón por la cual se habla a menudo de transferenciaexterna o transferencia superficial, sin embargo puede aplicar también a un fluido agitado en el interior de un recipiente.
Si el movimiento del fluido es reforzado por un trabajo mecánico como ventilación, agitación, bombeo de un liquido, se habla de convección forzada, si al contrario el movimiento del fluido es debido a corrientes térmicas o a movimientos de ascensión durante la ebullición laconvección se denomina natural.
Ley del enfriamiento de newton:





Flujo laminar
Procedimiento similar a los problemas de transferencia de cantidad de movimiento.
La ecuación de balance de energía se describe de la siguiente forma:
Los mecanismos por los que se puede entrar o salir energía del sistema son conducción y transporte conectivo (causado por el movimiento global de fluido), laenergía que entra o sale de esta forma se le llama calor sensible.
Se considera que la energía calorífica se produce por degradación de energía eléctrica, mecánica (disipación viscosa), y convección de energía química en calor.

Condiciones límite:
Las más frecuentes son:
a) T = T0 temperatura de superficie conocida
b) q = q0 densidad de flujo de calor en la superficie conocida
c) Eninterface solida-fluido se tiene:
q = h ( T – Tfluido ) ley de enfriamiento de Newton
Donde h es un coeficiente de transferencia de calor
d) En interface solido-solido puede estar determinada la conductividad de T y q.


Desarrollo experimental

1. Se procede al manejo del calorímetro, observando que todas las conexiones en su lugar, tales como el alimentador de corriente, cable IDE dealimentación de datos al servidor.
2. Proceder al encendido del calorímetro.
3. Proceder al encendido del CPU.
4. Correr el programa HT15-304 Extended Heal Transfer.
5. Se comienzan a ajustar los datos con la perilla de reguladora se comienza por ajustar el voltaje del circuito electrónico en 6.5Vcon una corriente de 0.2 A.
6. Se comienzan retomar los datos en las temperaturas comenzando desde cero...