Conveccion

CONVECCION




OBJETIVO

- Investigar el transporte de calor en fluidos




MATERIALES

1 soporte universal
1 pinza universal
1 vaso de precipitados de 250 ml
1 nuez doble
1 cuchara con mango de espátula
Permanganato potasico, 25g
Sedal
Espiral









FUNDAMENTO TEÓRICO


La propagación de calor puede darse por tres diferentes métodos: conducción (ensólidos), convección (en fluidos) y radiación a través de cualquier medio transparente a ella. Si hay diferencia de temperatura entre dos puntos, el calor siempre se propaga de la zona mas caliente al menos caliente.


CONVECCIÓN

La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calorentre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en una cacerola, la que esta en contacto con la parte de abajo de la cacerola se mueve hacia arriba, mientras que elagua que esta en la superficie, desciende, ocupando el lugar que dejo la caliente.

La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o un líquido. Se incluye también el intercambio de energía entre una superficie sólida y un fluido o por medio de una bomba, unventilador u otro dispositivo mecánico(convección mecánica, forzada o asistida).

En la transferencia de calor libre o natural un fluido es más caliente o más frío y en contacto con una superficie sólida, causa una circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.
La transferencia de calor por convección se expresa con la Ley del Enfriamiento de Newton:




Donde  esel coeficiente de convección (ó coeficiente de película),  es el área del cuerpo en contacto con el fluido,  es la temperatura en la superficie del cuerpo y  es la temperatura del fluido lejos del cuerpo.




















PROCEDIMIENTO


Montamos el equipo como lo muestra la figura














MONTAJE 2

1. En el vaso precipitado vertimos alrededor de 200ml de agua

2. Por el borde del vaso dejamos caer en el agua algunos cristales de permanganato de potasio.

3. Con la llama baja colocamos el mechero debajo del borde inferior del vaso precipitado.

4. Mientras se calienta observamos que el agua sube y baja. Esto es debido a que las partículas del agua de la parte inferior del recipiente, al calentarse se dilatan disminuyendo su densidad,por lo que comienzan a ascender. Al mismo tiempo, las partículas de agua de la zona superior, al estar más frías tienen mayor densidad, por lo que comienzan a descender.

5. El esquema representa el movimiento del agua.

Este movimiento del agua un tanto circular, es el causante de que el calor se vaya transmitiendo por toda la masa del líquido y al fenómeno se le llama convección.MONTAJE 3


6. Desglosamos la hoja con las figuras de espirales y recortamos cuidadosamente.

7. Hacemos un nudo en el sedal y lo pasamos por el orificio previamente hecho en el centro de la espiral, como muestra la figura.















8. Encendemos el mechero con una llama baja.

9. colgamos la espiral entre 15 a 20 cm. por encima del mechero.

10.Observamos que la espiral empieza a girar en sentido horario, si la espiral estuviera confeccionada el giro seria distinto pues el aire calentado por la fuente de calor se mueve hacia arriba, golpea la espiral y es canalizado entre sus espirales, imprimiéndoles un movimiento rotatorio, al ser la espiral en otro sentido el aire subiría y generaría un movimiento a la espiral en otro sentido....