Informe de tranferencia 1

AISLAMIENTO TERMICO
Fundación Universidad de América
Angélica Gutiérrez Castaño1, Hernán Felipe Lopez Vargas2
Resumen
Mediante la medición de la temperatura (por medio de una termocupla) de recipientes con y sin aislante, se generan cálculos a partir de la ecuación de Fourier para determinar el flujo de calor y la conductividad térmica.
Palabras Claves
Flujo de Calor, Conducción de calor,Termocupla, Termoaislante.
1. Introducción
2. Todos los materiales oponen resistencia, en mayor o menor medida al paso del calor a través de ellos; algunos con una resistencia muy escasa como los metales y otros con una resistencia media. Aquellos materiales que ofrecen una resistencia alta se llaman materiales aislantes.
3. Mediante la práctica de laboratorio se determinó el flujo de calor en trestipos de recipiente, un sin aislamiento, otro con una capa de aislante y por ultimo uno con doble capa de aislante. Se vertió un fluido caliente en cada uno de los recipientes y se tomó su temperatura cada quince (15) segundos durante diez (10) minutos. Se compararon sus resultados por medio de cálculos matemáticos y gráficas, y se demostró que le flujo de calor depende de la conductividad térmicaque posea el material.
4. Marco teórico
5. “Flujo de Calor”
6. El flujo de calor es una transferencia de energía que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperatura.
7. “Conducción de Calor”
8. La conductividad térmica o conducción de calor, tiene sus bases hoy en día en el modelo propuesto por el matemático francés Fourier (1822), que en base de experimentos prácticos, deduceque el paso de calor por medio de cualquier material, se rige por el siguiente comportamiento:
9.
10. Teniendo en esta ecuación, como el flujo de calor en dirección , este flujo de calor es proporcional a que es conocida como el coeficiente de conductividad térmica del material, los materiales en estado sólido no tienen el mismo coeficiente de conductividad, por ejemplo en un varilla deacero, el calor fluye en mayor magnitud que en un varilla de plástico, en términos matemáticos, el coeficiente de conductividad del acero es mayor al del plástico; el flujo de calor también es proporcional a , el área de sección donde se da el cambio de temperatura; es indirectamente proporcional , es la distancia recorrida por el flujo de calor, a mayor distancia recorrida menor es el flujo decalor que sale del material.
11. “Termocuplas”
12. Las termocuplas son el sensor de temperatura más común utilizado industrialmente. Una termocupla se hace con dos alambres de distinto material unidos en un extremo (soldados generalmente). Al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño del orden de los milivolts el cual aumenta con la temperatura.
13.“Termoaislante”
14. Es aquel material caracterizado por su alta resistencia térmica, estableciendo una barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmente tenderían a igualarse en temperatura.
15.
16. Procedimiento
17.
1. En un beaker de 2000 ml se calentó agua hasta que alcanzo el punto de ebullición.
2. Se identificaron los recipientes de prueba como A y B, se dejó sin aislamiento al recipiente A y alrecipiente B se cubrió con una capa del material aislante.
3. Se llenó con agua caliente el recipiente A y se monitoreo la temperatura durante 10 minutos, tomando datos cada 15 segundos, del interior del recipiente.
4. Se llenó con agua caliente el recipiente B y se realizó el mismo procedimiento.
5. Se cubrió el recipiente A con la segunda capa del material aislante y se llenó con aguacaliente.
6. Se anotaron las observaciones y se realizaron los cálculos pertinentes.
18.
19. Datos
20.
a) Recipiente sin aislante y recipiente con solo una lámina de aislante
21.
b) Recipiente sin aislante y reciente con dos láminas de aislante
22.
23.
24. Cálculos y resultados
25.
1) Explique la diferencia entre un estado transitorio y uno estacionario.
26. Descriptivamente, en el estado...