coeficiente de conductividad termica

Hoja Ejecutiva
Medida del Coeficiente de Conductividad Térmica
Objetivos de la Práctica
Objetivo General
Estudiar la conducción térmica de varios materiales.
Objetivos Específicos
Determinar el Valor del coeficiente de Conductividad Térmica del Cartón Prensado, plástico, madera, estuco.
Justificación
La conducción de temperatura es una característica importantísima de losmateriales. Este fenómeno se encuentra presente en todos los casos en que se trabaje con cambios de temperatura. Por lo tanto es sumamente importante para un ingeniero el tener conocimiento de este fenómeno, no sólo en teoría, sino también en la práctica mediante experiencias de laboratorio.
Hipótesis
Cuando un cuerpo se encuentra entre dos ambientes que están a diferente temperatura, la temperaturamayor fluirá hacia la menor. Pero como esto se dará a través del cuerpo que estamos estudiando, veremos que de acuerdo al material, esta conducción de calor y temperatura será distinta.
Límites y Alcances
Este experimento se encuentra limitado por la ley cero de la termodinámica. Más específicamente en el estudio de la conductividad y transferencia del calor.
Marco Teórico
Transferencia deCalor
La transferencia de calor, en física, es el proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobrelos otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.
Conducción
En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo deuna varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenosconductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor. En 1822, el matemático francés Joseph Fourier dio una expresión matemática precisa que hoy se conoce como ley de Fourier de la conducción del calor. Esta ley afirma que la velocidad de conducción de calor a través de un cuerpo por unidad de sección transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en elcuerpo (con el signo cambiado).
Convección
Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad devolumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, conlo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos.
Radiación
La radiación presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: 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 genéricamente a toda clase de fenómenos relacionados con...