HOE_Fenomenos_Practica_2_27052015


Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas


Laboratorio de Fundamentos de Fenómenos de Transporte


Practica 1: “Conducción de Calor en una Barra Cilíndrica con Perdidas de Calor”


Alumno: Olvera Espinosa Héctor Albino

Grupo: 2IV33

Horario: 15-17hrs Fecha: 27 de mayo de 2015

Profesor: Ing. José Manuel Medina Huerta


1 Introducción1.1 Temperatura
La Temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que está a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensación de frío, y al revés de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relación, no debemos confundir la temperatura con el calor.
Cuando dos cuerpos, que seencuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energía, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al frío, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la dirección que toma la energía en su tránsito de unos cuerpos a otros.
Actualmente se utilizan tres escalas para medir latemperatura, la escala Celsius es la que todos estamos acostumbrados a usar, el Fahrenheit se usa en los países anglosajones y la escala Kelvin de uso científico.
Formula utilizadas para el cálculo de la temperatura
°C a K
K = °C + 273.15
K a °C
°C = K – 273.15
F a C
C =
°C a F
F =
K a F
F =
F a K
K =
Por mencionar algunas.





1.2 Calor
El calor es una cantidad de energía y es una expresióndel movimiento de las moléculas que componen un cuerpo.
Cuando el calor entra en un cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo, las unidades utilizadas en el sistema internacional son las calorías (cal)
1 cal = 4.186 joule

1.3 Mecanismos de transferencia de calor
Cuando dos cuerpos quetienen distintas temperaturas se ponen en contacto entre sí, se produce una transferencia de calor desde el cuerpo de mayor temperatura al de menor temperatura. La transferencia de calor se puede realizar por tres mecanismos físicos: conducción, convección y radiación.

1.3.1 Conducción
La conducción es la transferencia de energía de las partículas más energéticas de una sustancia hacia las adyacentesmenos energéticas, como resultado de la interacción entre esas partículas, la conducción puede tener lugar en los sólidos, líquidos o gases, en los gases y líquidos la conducción se debe a las colisiones y difusiones de las moléculas durante su movimiento aleatorio, mientras que en los sólidos se debe a la combinación de las vibraciones de las moléculas en una retícula y al transporte de energíapor parte de los electrones libres la velocidad de la conducción de calor a través de un medio depende de la configuración geométrica de este, se espesor y el material del que está hecho, así como la diferencia de temperatura a través de él, matemáticamente el calor por convección (Qconduccion) se puede expresar
Velocidad de conducción ∞




O bien
Qcond=KA = - kA
En donde laconstante de proporcionalidad k es la conductividad térmica del material, que es una medida de la capacidad de un material para conducir calor. En el caso límite de ∆x 0, la ecuación que acaba de darse se reduce a la forma diferencial
Qcond=kA
la cual se le llama ley de Fourier de la conducción del calor, donde dT/dx es el gradiente de temperatura.

1.3.2 Convección
Laconvección es el modo de transferencia de energía entre una superficie solidad y el líquido o gas adyacentes que están en movimiento y comprende los efectos combinados de la conducción el movimiento de fluidos. Entre más rápido es el movimiento de un fluido, mayor es la transferencia de calor por convección, la convección recibe el nombre de convección forzada si el fluido es forzado a fluir sobre la...