Conduccion de calor en solidos

CONDUCCION DE CALOR EN SOLIDOS
Resumen
La conducción es la transferencia de calor a través de un objeto sólido, este tipo de transferencia de calor es muy utilizada en los intercambiadores de calor. Al estudiar esta operación unitaria evaluamos la conducción de calor en sólidos aplicando la Ley de Fourier. Utilizando la unidad “H-10X Armfield”, PC compatible con el sistema de adquisición dedatos H-10XC, el software “HT11 Linear Heat Conduction” y un recirculador de agua de enfriamiento obtuvimos los resultados de conductividades térmicas con voltajes de 9V, 12V y 17V donde en la zona caliente el resultado para cada voltaje fue -91.30928089, 154.1349976 y 153.4491493, en la zona intermedia fue 289.1460561, 303.132162 y 312.1896486,finalmente en la zona fría fue 157.7160306,185.5911196 y 188.6145794 respectivamente.
Abstract
Conduction is the transfer of heat through a solid object, such heat transfer is widely used in heat exchangers. In studying this unit operation evaluate the heat conduction in solids using Fourier Law. Using the unit "M-10X Armfield," PC compatible data acquisition system H-10XC, the software "HT11 Linear Heat Conduction" and a cooling watercirculator got the results of thermal conductivity with voltage of 9V, 12V and 17V in the hot zone where the outcome for each voltage was -91.30928089, 154.1349976 and 153.4491493, in the intermediate zone was 289.1460561, 312.1896486 and 303.132162, finally in the cold zone was 157.7160306, 185.5911196 and 188.6145794 respectively.

Introducción
Existen 3 tipos de mecanismos de transferencia decalor que son: conducción, convención y radiación. En sólidos la transferencia de calor es por medio de la conducción. La transferencia de calor siempre se produce del sistema de temperatura más elevada hacia el de temperatura más baja. La transferencia de calor se detiene cuando los dos sistemas alcanzan la misma temperatura. La energía no se transfiere de un sistema de temperatura baja a otrode temperatura más alta si no se realiza trabajo.
Hasta el siglo XIX se explicaba el efecto del calor en la variación de la temperatura de un cuerpo por medio de un fluido invisible llamado calórico. Este se producía cuando algo se quemaba y, además, que podía pasar de un cuerpo a otro. La teoría del calórico afirmaba que una sustancia con mayor temperatura que otra, necesariamente, poseía mayorcantidad de calórico. Benjamín Thompson y James Prescott Joule establecieron que el trabajo podía convertirse en calor o en un incremento de la energía térmica determinando que, simplemente, era otra forma de la energía. En 1822 Fourier publico la teoría analítica del calor, basándose en parte en la ley de enfriamiento de newton. Esta ley afirma que la velocidad de conducción de calor a travésde un cuerpo por unidad de sección transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo (con el signo cambiado). A partir de esta teoría se desarrollo una notable importancia en posteriores avances del análisis matemático y con interesantes aplicaciones para la resolución de muchos problemas de ingeniería.
El estudio de la ley de Fourier muestra ser bastante útil, yaque se tiene en cuenta las propiedades térmicas de cada material, para modelar la transferencia de calor por conducción.
Métodos
Para la realización de este experimento se utilizo la unidad de transferencia de calor “H-10X Armfield” como dispositivo de conducción de calor, además un recirculador de agua de enfriamiento, PC compatible con el sistema de adquisición de datos H-10XC, el software“HT11 Linear Heat Conduction”
Lo primero que se realizo fue el armar el dispositivo HT11 Armfield Linear Heat Conduction con las tres zonas de transferencia de calor.
En seguida se encendió la unidad de servicio de transferencia de calor H-10X con el interruptor “MAINS” de la unidad de servicio de transferencia de calor.
Se encendió la bomba del recirculador de agua de enfriamiento que...