Instituto Tecnológico de Mexicali

Laboratorio Integral 1

Equipo: Brookfield

Determinación de coeficiente de película

Practica #13

Alumnos:

Ibarra Aguilar Grecia

Fausto Vega Luis Martin

Cuevas López Mayra Mariza

Puentes Robles Joshua Issac

Villafuerte Ruiz Brenda Maritza

Torres Hernández Irving Marcial

Salazar Dueñas Gustavo Enrique

Vásquez López Francisco Enrique

Hernández Morales Diana Paulina

OBJETIVO GENERAL:

Determinar experimental del coeficiente de transferencia de calor

OBJETIVO ESPECIFICO:

Determinar el coeficiente de película por la ley de enfriamiento de newton

MARCO-TEORICO:Ley de enfriamiento de newton: Cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es demasiado grande, el calor transferido en la unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el cuerpo por conducción, convección y radiación es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el medio externo.

Convección: La convección es una de las tres formas de transferencia de calor. Se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales, la evaporación del agua o fluidos. La convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido. Por ejemplo, al trasegarlo mediante bombas o al calentar agua en una cacerola: el agua en contacto con la base de la cacerola asciende, mientras que el agua de la superficie, desciende, ocupando el lugar que dejó la caliente. Que esta dada por la formula:

Ts = Que es la temperatura superficial; Tᴔ = Temperatura ambiental; h = Coeficiente de transferencia de calor; q” = densidad de flujo de calor.

q”=h (T s−T ∞ )

Radiación: La radiación a la transmisión de calor entre dos cuerpos los cuales, en un instante dado, tienen temperaturas distintas, sin que entre ellos exista contacto ni conexión por otro sólido conductor. Es una forma de emisión de ondas electromagnéticas (asociaciones de campos eléctricos y magnéticos que se propagan a la velocidad de la luz) que emana todo cuerpo que esté a mayor temperatura que el cero absoluto. El ejemplo perfecto de este fenómeno es el planeta Tierra. Los rayos solares atraviesan la atmósfera sin calentarla y se transforman en calor en el momento en que entran en contacto con la tierra. La formula de la Ley de Steffan-Boltzman es:

T1 = Temperatura uno; T2 = Temperatura 2; Ɛ = Emisividad del material; σ = Constante de Boltzmann;

q” = Flujo de densidad de calor.

q”=Ɛσ (T 14−T 2

4 )

El coeficiente de película: coeficiente de convección, representado habitualmente como h, cuantifica la influencia de las propiedades del fluido, de la superficie y del flujo cuando se produce transferencia de calor por convección.

Caja de cartón: en algunos productos se utiliza el cartón como medio aislante para reducir la transferencia de calor hasta que llegue a ser despreciable.

Placa de cobre: utilice la placa de cobre por sus propiedades intensivas ya que este pierde calor al ambiente muy rápido y puede ganar calor rápidamente, la utilizamos como receptor.

Plancha: El cual conectado a una corriente eléctrica y por medio de una resistencia puede transferir calor a sus alrededores y recubierta con una capa de aluminio, la utilizamos como emisor.

Termómetro de pistola: Un termómetro de infrarrojos, pirómetro de infrarrojos o termómetro sin contacto (término que ilustra su capacidad para medir la temperatura a distancia), es un medidor de temperatura de una porción de superficie de un objeto a partir de la emisión de luz del tipo cuerpo negro que produce. A este tipo de termómetro a veces se le denomina

erróneamente termómetro láser, ya que suele utilizar la asistencia de un láser, aunque es simplemente para apuntar mejor hacia el lugar de medición (como en ciertas miras de rifles), no para hacer la medida.

Termómetro de mercurio: Un termómetro de mercurio es un tipo de termómetro que generalmente se utiliza para medir las temperaturas del material seleccionado., el cual fue utilizado para medir la temperatura del aire dentro de la caja.

MATERIAL:

caja de cartón placa de cobre plancha termómetro

PROCEDIMIENTO:

-Tomamos una caja de cartón (un tamaño moderado) hacemos un recorte con medidas exactas para nuestra placa de cobre y la ajustamos a la caja-Seguido colocamos una pancha adentro de la caja de cartón y dejamos calentar por 5 minutos-después del tiempo determinado tomar las temperaturas

CALCULOS Y RESULTADOS

ANALISIS:Tratamos de sacar Q (flujo de densidad de calor) por el modo de conducción pero nos daba un valor de h muy alto por l tanto optamos por usar el método de radiación de Steffan-Boltzmann Y

nos dio un valor de h más factible.

OBSERVACIONES:

Tuvimos que tapar todos los orificios de la caja para no tener tanta diferencia de temperatura en los resultados.

CONCLUSIONES:

Tratamos de sacar Q (flujo de densidad de calor) por el modo de conducción pero nos daba un valor de h muy alto por l tanto optamos por usar el método de radiación de Steffan-Boltzmann Y nos dio un valor de h más factible.

Referencias

https://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metro_de_infrarrojos

https://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3metro_de_mercurio

http://www.cecatherm.com/calefaccion-radiante/radiacion-conveccion-conduccion

R. B. Bird, Fenómenos de transporte.

José Ángel Manrique Valadez, Transferencia de calor.