Transferencia De Calor Por Conduccion Unidimensional

INGENIER´A Y DESARROLLO SOSTENIBLE, PROYECTO 2, ABRIL 2010
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INFORME TRANSFERENCIA DE CALOR POR
´
CONDUCCION UNIDIMENSIONAL
Daniel Morales Manjarrez, Juan Leon Gonzales, Jose David Riveros
Abstract—En dos vasos con agua a distintas temperaturas se pusieron barras de distinto material que los unieran,
´
una de acero y otra de aluminio (todo el montaje aislado termicamente concorcho) para determinar el flujo de calor de
estas respecto al tiempo y su incidencia en el incremento de temperatura de cada vaso.
´
Index Terms—Conductividad termica, flujo de calor, incremento de temperatura.

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INTRODUCCI ON

Previamente al desarrollo de este proyecto se
´
planteo como objetivo general analizar las vari´
ables que inciden en el fenomeno de trans´
ferencia decalor por conduccion unidimensional a trav´ s de un montaje experimental
e
´
para obtener una aproximacion del valor del
flujo de calor en dos materiales, aluminio y
acero en condiciones determinadas.
Asimismo se propuso como objetivos espec´ficos:
ı
1) Registrar los resultados obtenidos en
tablas y gr´ ficos para poder llevar a cabo
a
´
un estudio m´ s detallado del fenomeno
a
de latransferencia de calor.
2) Relacionar el ´ndice de conductividad
ı
t´ rmica de los materiales empleados en
e
´
el experimento con el fenomeno de la
´
conduccion unidimensional de calor.
3) Calcular el flujo de calor que posee cada
material, comprendiendo la incidencia de
´
este respecto al fenomeno estudiado.
4) Evaluar todas las variables presentes en
´
la conduccion unidimensional decalor,
sustentando su importancia a nivel global
´
en dicho fenomeno.
• D. Morales,J. Leon , J. Riveros Estudiantes de Ingenier´a
ı
Mec´ nica, Universidad Nacional de Colombia,
a
E-mail: daamoralesma@unal.edu.co
• Daniel Alejandro Morales Manjarrez, Estudiante de Ingenier´a
ı
Mec´ nica
a
Texto desarrollado en Abril 26, 2010; revisado Abril 28, 2010.

Generalmente en todas lasoperaciones indus´
triales, el fenomeno de la transferencia de calor
´
posee una gran importancia. La transmision de
energ´a en forma de calor representa hoy d´a
ı
ı
un campo de estudio esencial en el desarrollo
de cualquier espacio en la que la ingenier´a se
ı
´
desenvuelva. La importancia de este fenomeno
va desde las m´ s portentosas industrias, hasta
a
la vida diaria, como cuando secalienta el caf´ ,
e
o se enfr´a la sopa. El presente trabajo es un
ı
bosquejo del an´ lisis de las variables que ina
´
ciden en dicho fenomeno, centr´ ndose en su
a
forma pr´ ctica m´ s sencilla que es la transfera
a
encia de calor unidimensional; Concretamente
en el caso particular de la transferencia de calor
´
por conduccion.
´
El fenomeno estudiado, a grandes rasgos consisteen el intercambio de energ´a, en este caso
ı
particular calor, entre distintos cuerpos, o diferentes partes de un mismo cuerpo que difieren
en temperatura, por tanto en el presente trabajo
´
´
dicho fenomeno es estudiado unicamente en
´
una dimension.
´
La labore experimental consistio en la real´
izacion de un sencillo montaje preestablecido
en el que se relacionan dos recipientes quecontienen agua a diferentes temperaturas unidos
por un material conductor, que en este caso
particular fue utilizado aluminio y acero. El
montaje total fue recubierto con corcho para
lograr un aislamiento t´ rmico pertinente, aspie
rando obtener los mejores resultados.
En este trabajo se hicieron las mediciones per-

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´tinentes, los c´ lculos necesarios y la accion
a
experimental como tal para obtener una in´
formacion adecuada y establecer el nivel de
´
abstraccion entre lo que dicta la teor´a, y lo que
ı
se admira en la pr´ ctica.
a

´
HIP OTESIS

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La transferencia de calor en la barra de aluminio ser´ m´ s r´ pida que en la de acero
aaa
debido a las propiedades...