Transmisino de calor

Conductividad térmica
SEGUNDA PARTE: TRANSMISIÓN DEL CALOR

1. OBJETIVO DEL TRABAJO PRÁCTICO:

* Representar gráficamente la evolución temporal de la temperatura en diferentes posiciones de una barra metálica donde están ubicados los sensores.
* Comparar los valores experimentales de ,la temperaturas medidas por cada sensor cuando se detiene el experimento con los respectivosvalores teóricos que se obtienen por extrapolación luego de ajustar la curva mas adecuada, expresando el error relativo porcentual.
* Representar gráficamente la función T= f(x) con los valores extrapolados de temperatura.
* Representar gráficamente el coeficiente de convección aparente hap(x) en función de la posición X y realizar el calculo de errores para cada una de la posicionesestudiadas completando una tabla de valores.
* Determinar el calor transmitido lateralmente por convección y radiación mediante la diferencia entre el calor que ingresa en X0 respecto al calor que sale de X5.

2. MATERIALES:

* PC con software para el trabajo a realizar.
* Fuente de calor.
* Barra de metal provista de sensores.
* Placa de adquisición.

3.INTRODUCCION TEORICA:

La forma de transmisión de calor predominante en la experiencia realizada es la conducción, pero no debemos olvidar que están presente también la convección y la radiación, pero debido a las condiciones que genera el tipo de barra (sobre todo por sus dimensiones) consideraremos la transmisión de la convección y la radiación como despreciables en comparación con losefectos producidos por la conducción.

¿Qué es la conducción?:

La conducción es un mecanismo de transferencia de energía térmica entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo neto de materia y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre diferentes cuerpos en contacto por medio de ondas.
El principal parámetro dependiente del material que regulala conducción de calor en los materiales es la conductividad térmica, una propiedad física que mide la capacidad de conducción de calor o capacidad de una substancia de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto.

Conductividad Térmica:
La conductividad térmica es una propiedad física de losmateriales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m). También se lo expresa en J/(s·°C·m)

Ley deFourier.
Es la forma de transmitir el calor en cuerpos sólidos; se calienta un cuerpo, las moléculas que reciben directamente el calor aumentan su vibración y chocan con las que las rodean; estas a su vez hacen lo mismo con sus vecinas hasta que todas las moléculas del cuerpo se agitan, por esta razón, si el extremo de una varilla metálica se calienta con una flama, transcurre cierto tiempo hastaque el calor llega al otro extremo. El calor no se transmite con la misma facilidad por todos los cuerpos. Existen los denominados "buenos conductores del calor", que son aquellos materiales que permiten el paso del calor a través de ellos. Los "malos conductores o aislantes" son los que oponen mucha resistencia al paso de calor.
La conducción térmica está determinada por la ley de Fourier.Establece que la tasa de transferencia de calor por conducción en una dirección dada, es proporcional al área normal a la dirección del flujo de calor y al gradiente de temperatura en esa dirección.

Donde:
es la tasa de flujo de calor que atraviesa el área A en la - dirección x...