Conduccion De Calor
Páginas: 8 (1839 palabras)
Publicado: 28 de mayo de 2012
ANALISIS DE IRREVERSIBILIDADES DURANTE LA CONDUCCION DE CALOR EN UN CILINDRO SOLIDO
Diana M. MARIN M., Albenis MONTOYA O., Francisco TENORIO.
RESUMEN
El análisis de las irreversibilidades durante la conducción de calor entre dos cuerpos a distintas temperaturas, se cuantifica en un módulo cilíndrico de la unidad Hilton H940. Este módulo es una barra cilíndrica de metalcompuesta de tres secciones, cada una con un diámetro de 25mm y tres sensores de temperatura. El diseño permite que una de las secciones del cilindro pueda cambiarse. Para evitar al máximo las pérdidas de calor las piezas están empacadas en una camisa construida con material aislante.
En una sección se da la entrada de calor, que se provee de una resistencia eléctrica, en la sección del extremoopuesto está el sumidero de calor, donde se utiliza agua como sistema de enfriamiento para la disipación del calor; Estas dos secciones se acoplan a una tercera formando la barra conductora. El flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.
Las irreversibilidades asociadas a la transferencia de calor, están basadas enla segunda ley de la termodinámica que explica el grado de disipación de la energía de un sistema; energía que cuanto más dispersa es menos útil y está asociada con una mayor entropía del sistema.
PALABRAS CLAVES: irreversibilidades, conducción, entropía, flujo espontáneo, energía
ABSTRACT
The analysis of the irreversibilities in the heat conduction between two bodies atdifferent temperatures is measured in a cylindrical module Hilton H940 unit. This module is a cylindrical metal bar consists of three sections, each with a diameter of 25mm and three temperature sensors. The design allows a section of the cylinder can be changed. Order to minimize heat loss pieces are packed in an insulated jacket built.
In one section gives the heat input, which provides electricalresistance at the opposite end section is the heat sink, where water is used as a cooling system for heat dissipation; these two sections are attached to third forming the bus bar. The spontaneous flow of heat is always unidirectional, from the bodies of higher temperature to those of lower temperature.
Irreversibilities associated with heat transfer are based on the second law of thermodynamics thatexplains the degree of energy dissipation of a system that the more dispersed energy is less useful and is associated with a higher entropy of the system.
KEY WORDS: Irreversibility, conduction, entropy, spontaneous flow, energy
INTRODUCCION
Desde el punto de vista termodinámico, todos los procesos naturales son irreversibles. El concepto de irreversibilidad se aplica a aquellos procesosque, como la entropía, no son reversibles en el tiempo. El fenómeno de la irreversibilidad resulta del hecho de que si un sistema termodinámico es trasladado de un estado termodinámico a otro, ello dará como resultado que la distribución de las moléculas cambie.
Una cantidad de "energía de transformación" se activará cuando las moléculas del "cuerpo de trabajo" interaccionen entre sí al cambiar deun estado a otro. Durante esta transformación, habrá cierta pérdida o disipación de energía calorífica, atribuible al rozamiento intermolecular y a las colisiones. Partiendo de este hecho se demuestra que existen irreversibilidades a lo largo del cilindro ya que toda la energía no puede convertirse en trabajo y por lo tanto se da un aumento de la entropía del cuerpo frío mayor que la reducción dela entropía del cuerpo caliente.
Diagrama esquemático de una barra aislada cilíndrica larga.
[pic]
DESCRIPCION DEL EQUIPO UTILIZADO
La unidad Hilton H940 de conducción de calor consta de dos módulos calentados eléctricamente. Uno de los módulos va provisto de una barra cilíndrica de metal, mientras que, el otro módulo consiste en un disco. El módulo de estudio para nuestro caso será...
Diana M. MARIN M., Albenis MONTOYA O., Francisco TENORIO.
RESUMEN
El análisis de las irreversibilidades durante la conducción de calor entre dos cuerpos a distintas temperaturas, se cuantifica en un módulo cilíndrico de la unidad Hilton H940. Este módulo es una barra cilíndrica de metalcompuesta de tres secciones, cada una con un diámetro de 25mm y tres sensores de temperatura. El diseño permite que una de las secciones del cilindro pueda cambiarse. Para evitar al máximo las pérdidas de calor las piezas están empacadas en una camisa construida con material aislante.
En una sección se da la entrada de calor, que se provee de una resistencia eléctrica, en la sección del extremoopuesto está el sumidero de calor, donde se utiliza agua como sistema de enfriamiento para la disipación del calor; Estas dos secciones se acoplan a una tercera formando la barra conductora. El flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos de temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.
Las irreversibilidades asociadas a la transferencia de calor, están basadas enla segunda ley de la termodinámica que explica el grado de disipación de la energía de un sistema; energía que cuanto más dispersa es menos útil y está asociada con una mayor entropía del sistema.
PALABRAS CLAVES: irreversibilidades, conducción, entropía, flujo espontáneo, energía
ABSTRACT
The analysis of the irreversibilities in the heat conduction between two bodies atdifferent temperatures is measured in a cylindrical module Hilton H940 unit. This module is a cylindrical metal bar consists of three sections, each with a diameter of 25mm and three temperature sensors. The design allows a section of the cylinder can be changed. Order to minimize heat loss pieces are packed in an insulated jacket built.
In one section gives the heat input, which provides electricalresistance at the opposite end section is the heat sink, where water is used as a cooling system for heat dissipation; these two sections are attached to third forming the bus bar. The spontaneous flow of heat is always unidirectional, from the bodies of higher temperature to those of lower temperature.
Irreversibilities associated with heat transfer are based on the second law of thermodynamics thatexplains the degree of energy dissipation of a system that the more dispersed energy is less useful and is associated with a higher entropy of the system.
KEY WORDS: Irreversibility, conduction, entropy, spontaneous flow, energy
INTRODUCCION
Desde el punto de vista termodinámico, todos los procesos naturales son irreversibles. El concepto de irreversibilidad se aplica a aquellos procesosque, como la entropía, no son reversibles en el tiempo. El fenómeno de la irreversibilidad resulta del hecho de que si un sistema termodinámico es trasladado de un estado termodinámico a otro, ello dará como resultado que la distribución de las moléculas cambie.
Una cantidad de "energía de transformación" se activará cuando las moléculas del "cuerpo de trabajo" interaccionen entre sí al cambiar deun estado a otro. Durante esta transformación, habrá cierta pérdida o disipación de energía calorífica, atribuible al rozamiento intermolecular y a las colisiones. Partiendo de este hecho se demuestra que existen irreversibilidades a lo largo del cilindro ya que toda la energía no puede convertirse en trabajo y por lo tanto se da un aumento de la entropía del cuerpo frío mayor que la reducción dela entropía del cuerpo caliente.
Diagrama esquemático de una barra aislada cilíndrica larga.
[pic]
DESCRIPCION DEL EQUIPO UTILIZADO
La unidad Hilton H940 de conducción de calor consta de dos módulos calentados eléctricamente. Uno de los módulos va provisto de una barra cilíndrica de metal, mientras que, el otro módulo consiste en un disco. El módulo de estudio para nuestro caso será...
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