LABORATORIO 1 DE TRANSFERENCIA DE CALOR I

FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMERICA
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA



TRANSFERENCIA DE CALOR I
PRÁCTICA N° 1. AISLAMIENTO TÉRMICO


PRESENTADO A
ORLANDO CASTIBLANCO


PRESENTADO POR
LAURA CAICEDO – 6111662

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DAYBER JIMENEZ – 5101467

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KATERIN PRIETO – 5062078

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BOGOTÁ
26DE AGOSTO DE 2013

OBJETIVOS
GENERAL
Analizar el fenómeno de la transferencia de calor en ausencia de un aislante y con la presencia de aislamientos teniendo en cuenta el tipo de materiales (conductividad térmica) y espesor.
ESPECIFICOS
Realizar el montaje de un sistema aislado y de uno no aislado.
Analizar las características de los metales como conductores y no conductores de calor.Determinar la resistencia conductiva de los materiales.
Identificar la presentación y características de los aislamientos comerciales.
MARCO TEORICO
En estado estacionario, unidimensional y sin generación de calor, siguiendo la teoría de Fourier se puede determinar la resistencia de un material a la transferencia de calor, ya que se cumple la siguiente igualdad:

Por lo tanto si conocemosq, el cambio de temperatura y los parámetros dimensionales, área y espesor, se podrá determinar la resistencia ejercida por el material de aislamiento.
Por otra parte se tiene que , de esta manera si conocemos una de las resistencia y los gradientes de temperatura podemos hallar la otra resistencia.
Para una geometría cilíndrica se tiene:

Sin la implementación de ningún tipo de aislante yaplicando la teoría de Fourier.

Añadiendo un aislante a la teoría de Fourier.





DATOS Y RESULTADOS
1. SIN AISLANTE

Radio exterior = 4.76 cm
Radio interior= 4.755 cm
Largo= 12.58 cm
Volumen de agua = 900 ml
hagua = 100 w/m2 °C

t (s)
T superficie (ºC)
T H2O (ºC)
q
K aluminio
20
23
80
107,3033965
0,005015099
40
23,5
79
104,4796229
0,005150958
60
22,5
78104,4796229
0,005150958
80
21,5
76
102,5971072
0,005245695
100
21,5
75,1
100,9028431
0,005333988
120
23
74
96,00830216
0,005606607
140
21,5
73,5
97,89081789
0,005498519
160
22,5
73
95,0670443
0,00566226
180
23
72,5
93,18452857
0,005776948
200
23,5
72,3
91,86676756
0,005860034
220
22
72
94,12578643
0,005719029
240
23
71,9
92,05501913
0,005848018
260
2371,5
91,30201284
0,005896378
280
21,5
71
93,18452857
0,005776948
300
22
70,5
91,30201284
0,005896378
320
22,5
70,5
90,36075498
0,005957964
340
22
70
90,36075498
0,005957964
360
23
69,5
87,53698138
0,006150692
380
22,5
69
87,53698138
0,006150692
400
23,5
69
85,65446566
0,006286256
420
23,5
69
85,65446566
0,006286256
440
23,5
68
83,77194993
0,006427931460
23,5
68
83,77194993
0,006427931
480
23,5
68
83,77194993
0,006427931
500
23,5
67,5
82,83069206
0,006501191
520
22,5
67
83,77194993
0,006427931
540
23
66,5
81,8894342
0,006576139
560
22,5
66,3
82,45418892
0,006530964
580
23
66,1
81,13642791
0,006637354
600
22
66
82,83069206
0,006501191
PROMEDIO
22,7
71,0233333
90,40619501
0,005956207

2. CON 1 AISLANTERadio con 1 aislante (r3) = 0.0491 m
Radio exterior (r2) = 0.0476 m
Radio interior (r1) = 0.04755 m
Largo= 0.1258 m
Volumen de agua = 900 ml
hagua = 100 w/m2 °C
Masa de agua= 0.9 Kg
t (s)
T superficie (ºC)
T H2O (ºC)
q (w)
k (W/M2 °C)
20
48,5
80,5
63,9347555
0,14805635
40
49,5
80
60,9378138
0,15535531
60
50
80,1
60,1386294
0,15742486
80
52
80
55,942911
0,16926264100
50
80
59,9388333
0,15795089
120
48
79,9
63,7349594
0,14852154
140
48,5
79
60,9378138
0,15535531
160
48,5
79
60,9378138
0,15535531
180
49
78,3
58,5402605
0,1617339
200
47,5
78
60,9378138
0,15535531
220
49,5
77,6
56,1427072
0,16865871
240
49,5
77
54,9439305
0,17234834
260
49,5
76,9
54,7441344
0,17297904
280
46
76,5
60,9378138
0,15535531
300...