Enfriamiento

Universidad de Oriente
Núcleo de Anzoátegui
Departamento de Cursos Básicos
Área – Laboratorio de Física I

Práctica Nº 3:

Profesor: Bachiller:
Eduardo, Bas. Tremont, Zolennys C.I.: 19.059.715
Sección: Bas, Eduardo C.I.: 19.853.373
11 Pulido, Wilfredo C.I.: 18.510.498Lorena,


Barcelona, Marzo de 2010
CONTENIDO

* Introducción……………………………..........
* Objetivos………………………………………
* Fundamentos teóricos………………………
* Materiales y equipos…………………………
* Procedimiento Experimental…………….…
* Datos y resultados experimentales……….
* Conclusiones………………………………….
* Bibliografía…………………………………….
* Apéndice………………………………………..
*Anexos…………………………………………

INTRODUCCIÓN

Dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico, entonces estos cuerpos tienen la misma temperatura. La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire, agua) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio demateriales fluidos. Estos, al calentarse, aumentan de volumen y, por lo tanto, su densidad disminuye y ascienden desplazando el fluido que se encuentra en la parte superior y que está a menor temperatura. Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio de las corrientes ascendente y descendente del fluido.

La ley de Newton de enfriamiento dice que cuando la diferencia detemperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido en la unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo.

En ésta práctica se estudiarán las temperaturas iníciales de dos cuerpos sólidos, un cilindro de hierro y uno dealuminio; también estudiaremos sus constantes de enfriamiento por el proceso de convección para posteriormente demostrar que ésta depende del material del objeto.

Es importante tomar en cuenta la rapidez con que se transfiere el calor entre los cilindros y los alrededores, además conocer los mecanismos responsables de esta transferencia de calor. Sabiendo que la temperatura ambiente (Ta) denuestra área de trabajo es de 28ºC.

OBJETIVOS

* Determinar experimentalmente la temperatura inicial y la constante de enfriamiento de un cuerpo sólido sometido a un proceso de enfriamiento por convección.

* Demostrar que la constante de enfriamiento depende del material.

FUNDAMENTOS TEORÌCOS

Con el fin de comprender el concepto de temperatura, es útil definir en primer lugar dosfases que se usan con frecuencia, contacto térmico y equilibrio térmico. Dos cuerpos están en contacto térmico entre si, si puede ocurrir un intercambio de energía entre ellos en la ausencia del trabajo macroscopio realizado por uno de ellos sobre el otro. El equilibrio térmico es una situación en las que los dos cuerpos en contacto térmico entre si; dejan de tener todo intercambio neto deenergía. El tiempo que tardan dos objetos en alcanzar el equilibrio térmico depende de las propiedades de los mismos y de los cambios disponibles para intercambiar energía.

Consideremos ahora dos cuerpos, A y B, los cuales no están en contacto térmico y un tercer cuerpo C, que será el termómetro. Se quiere determinar cuándo o no están A y B en equilibrio térmico entre sí. Primero se coloca eltermómetro (objeto C) en contacto térmico con A hasta que se alcanza el equilibrio térmico. En este punto, la lectura del termómetro permanecerá constante. A continuación, se coloca el termómetro en contacto térmico con B y se registra la lectura después que alcanzó el equilibrio térmico. Si las lecturas después de estar en contacto con A y B son las mismas, entonces A y B están en equilibrio térmico...