Transferencia de calor por convección

“UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR”
INFORME DE PRÁCTICAS


Nombres: Herrera C. Dario Xavier
Moreano B. Milton Patricio
Facultad: Filosofía
Curso: 5to Semestre “2”
Carrera: Matemática y Física
Grupo Nº 1
Fecha: 2013-11-27

NOMBRE DE LA PRÁCTICA: Transferencia de calor por convección.


OBJETIVO: Analizar experimentalmente la transferencia de calor por convección a través deuna serpentina de papel.

EQUIPO EXPERIMENTAL:
1. Fuente de calor
2. Soporte universal
3. Serpentina de papel
4. Caja de cartón
5. Cronómetro









PROCEDIMIENTO:
1. Se pidió el material necesario en el laboratorio de física.
2. Con el material, se armó el equipo como se muestra en el diagrama del dispositivo.
3. Se encendió la fuente de calor y se la acercó a la serpentina auna distancia capaz de haber soportado el calor y se observó el movimiento de la serpentina.
4. Se encendió otra fuente de calor y la se acercó al otro extremo de la serpentina y se observó el movimiento de la misma.
5. Se tomó el período en un momento arbitrario con una fuente de calor y se siguió el mismo procedimiento con 2 fuentes de calor en el mismo momento arbitrario y se anotó losvalores en la tabla Nº1 de el registro de datos.
6. Se calculó la velocidad angular para los dos casos.
7. Con los datos obtenidos se concluyó.

REGISTRO DE DATOS

Tabla Nº1

Nº
Fuente de calor
Período (T)
Velocidad Angular (


(s)
(rad/s)
1
1
1,03
6,10
2
2 opuestos
------
------

2 cercanos
0,87
7,21




FUNDAMENTO TEÓRICO

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN

Siusted sostiene su mano sobre una vela encendida, puede sentir la energía térmica transferida desde la llama. El aire calentado es menos denso que el aire circundante y asciende. El aire ascendente lleva consigo la energía térmica hacia arriba desde la llama de la vela. Este tipo de transferencia de energía térmica se llama convección.

Aunque los líquidos y gases por lo general no son muy buenosconductores de calor, pueden transferir calor bastante rápidamente mediante convección. La convección es el proceso mediante el cual el calor fluye por el movimiento en masa de las moléculas desde un lugar hasta otro. Mientras que en la conducción participan moléculas (y/o electrones) que se mueven sólo a lo largo de pequeñas distancias y chocan, la convección implica el movimiento de grandescantidades de moléculas a través de grandes distancias.

Un horno forzado, en el que el aire se calienta y luego se sopla con un ventilador hacia una habitación, es un ejemplo de convección forzada. También ocurre la convección natural, y un ejemplo familiar de ello es que el aire caliente sube. Por ejemplo el aire sobre un radiador (u otro tipo de calentador) se expande conforme se calienta y, porconsiguiente, su densidad disminuye. Como su densidad es menor que la del aire más frío de los alrededores, sube, tal como un tronco sumergido en agua flota hacia arriba porque su densidad es menor que la del agua. Las corrientes oceánicas calientes o frías como la suave Corriente del Golfo representan convección natural a escala mundial. El viento es otro ejemplo de convección, y el clima engeneral es resultado de corrientes de aire convectivas.



El siguiente extracto de “Los vientos del valle Yosemite”, del pionero ambientalista François Matthes describe otro ejemplo de convección y sus efectos.

Hay tanto orden en la naturaleza que el sol comenzará a calentar el suelo más rápidamente que el aire. Y así resulta que toda pendiente o ladera que toma el sol pronto se convertirá enfuente de calor. Poco a poco calienta el aire sobre ella y éste, al volverse más ligero, comienza a elevarse. Pero no verticalmente hacia arriba porque arriba todavía hay aire frío presionando hacia abajo. Asciende por la pendiente cálida como muestra la gráfica a).





Pero quizá también surjan recuerdos de otra ocasión cuando, al bajr cierto sendero el polvo descendió con los...