Conductividad termica
Tabla 1 Datos generales
Variable | Masonita | Lexan | Madera | Cemento | Vidrio |
Espesor(m) | 0,0065 | 0,0065 | 0,0059 | 0,0094 | 0,00575 |
DI (m) | 0,0755 | 0,0755 | 0,074 | 0,069 | 0,0812 |
DF(m) | 0,079 | 0,0738 | 0,073 | 0,064 | 0,0812 |
Diámetro promedio(m) | 0,0825 | 0,0746 | 0,0735 | 0,0665 | 0,084 |
Área(m2) | 0,0053 | 0,01613 | 0,0161 | 0,00347 | 0,0055 |tiempo tasa de fusión del ambiente(s) | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 |
masa tasa de fusión del ambiente(kg) | 0,01635 | 0,02116 | 0,0101 | 0,01318 | 0,018 |
Tiempo tasa de fusión del vapor(s) | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 |
Masa tasa de fusión de vapor(kg) | 0,0348 | 0,0467 | 0,0515 | 0,0386 | 0,083 |
| | | | | |
Tabla 2 Datos de resultado
Material | Masonita(M1) | Lexan(M2) |Madera(M3) | Cemento(M4) | Vidrio(M5) | % Error |
Area | 0,00534291 | 0,00436865 | 0,00424077 | 0,00347147 | 0,00553896 | M1=71,93 |
Ra | 0,00002725 | 3,5267E-05 | 1,6833E-05 | 2,1967E-05 | 0,00003 | M2=59,94 |
Rcamvapor | 0,000058 | 7,7833E-05 | 8,5833E-05 | 6,4333E-05 | 0,00013833 | M3=1,81 |
Rgtf | 0,00003075 | 4,2567E-05 | 0,000069 | 4,2367E-05 | 0,00010833 | M4=60,84 |
K | 0,16744245 |0,0761608 | 0,11226857 | 0,5095721 | 0,50286364 | M5=30,27 |
Análisis de datos
En ciertos procesos industriales es de suma importancia el saber si un material tiene una buena o mala conducción térmica, por ejemplo, si se desea un material que no se caliente mucho para confeccionar un chip de computadora. En el presente experimento se juega un poco con este tema, utilizando diversos materialespara calentar un cilindro de hielo y de esta manera observar la fusión de cada cilindro .Además mediante una serie de cálculos se determinara la conductividad térmica de cada material que posteriormente será comparado con el valor teórico respectivo.
Antes de proceder con el análisis se debe aclarar que los materiales a excepción de la masonita y el cemento no fueron tratados por los integrantesde este reporte, asi que las fuentes de error que se mencionaran serán tomadas con respecto a la masonita y el cemento.
El primer material que se tiene en la tabla 1 es la masonita, este material tiene un valor teorico de conductividad térmica de 0,047 (w/mC°) lo cual nos indica que es el material del cual se esperaría menos fusión de hielo y esto explicaría el porqué a la hora de colocar elvapor, la masa derretida fue la menor. No obstante cuando se utilizaron los datos de la tabla uno para obtener la conductividad térmica este dato no coincidió con los de la tabla de conductividad teórica del libro de prácticas de laboratorio.
Continuando con la misma idea pero con un enfoque inverso, el material que mas hielo derritió fue el vidrio , además según la tabla dos fue el segundo materialcon la mayor conductividad térmica , al buscar en la tabla del folleto de laboratorio se pudo terminar que este es el material con mayor conductividad térmica.
Con los demás materiales se sigue el mismo comportamiento que se observo con estos materiales, a mayor o menor masa de fusión así se comportara la conductividad del material.
Los porcentajes de error fueron bastante altos, lo cualexplica el porqué la conductividad experimental difiere tanto con la teórica. Una fuente de error muy importante que se pudo notar es que no se sabe utilizar de una forma adecuada el vernier , además de esto cuando se utilizaba el agua del grifo para desprender el hielo del molde , se derritió una gran cantidad de este que luego cayó al recipiente donde se recolectaría el agua que resultaba de lafusión del ambiente.
Cuestionario
1. Demuestre que las unidades de la conductividad térmica k, en la ecuación 6 son las mismas de la tabla 1.
De la ecuación (6) guía de lab.
k= Rgtf hfLA∆T= kgs ∙Jkg∙mm2 ∙ ℃= Js∙m∙℃= Wm℃
2. ¿Por qué es recomendable no quitar el recipiente al hielo mientras este se funde?
Esto se hace con el objetivo de reducir las fuentes de error , ya que si se...
Regístrate para leer el documento completo.