Determinación de Emisividad Experimental de Materiales por Transferencia de Calor, Diapositivas de Calor y Transferencia de Masa

¡Descarga Determinación de Emisividad Experimental de Materiales por Transferencia de Calor y más Diapositivas en PDF de Calor y Transferencia de Masa solo en Docsity! DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA TRANSFERENCIA DE CALOR NRC: 9722 Práctica de Laboratorio No.3: Transferencia de calor por radiación simple.  NOMBRE: Evelin Pinargote SANGOLQUÍ - ECUADOR OBJETIVOS Determinar la emisividad experimental del elemento que se encuentra en el interior del recipiente a presión. Realizar el calculo de errores de la emisividad experimental y teórica Realizar en análisis de los gráficos: Өe vs ԑ, y qrad vs (Ts4 -Talr4) TABULACIÓN DE DATOS Corriente (A) 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Voltaje (V) 4.05 5.3 6.37 7.77 8.78 9.97 θe ( 0C) 23.6 23.5 23.2 22.7 22.5 22.2 θc ( 0C) 52.1 67.2 80.2 101.8 117.3 136.1 P (mmHg) 480 440 418 380.05 360.06 330.05 Potencia, Calor y emisividad PRESIONES (torr = mmHg) MEDIDAS 480 440 418 380,05 360,06 330,05 4,05 5,3 6,37 7,77 8,78 9,97 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 365,958 638,544 959,322 1404,1944 1851,1752 2402,3712 325,1 340,2 353,2 374,8 390,3 409,1 296,6 296,5 296,2 295,7 295,5 295,2 343138284 5 56662672 55 78652904 18 1,2088E+1 0 1,5581E+1 0 2,0416E+1 0 1,215 2,12 3,185 4,662 6,146 7,976 0,5778036 87 0,8407570 8 1,0871727 7 1,2550061 4 1,4069227 7 1,5126523 8 EMISIVIDAD TEÓRICA Figura 3: Emisividad de algunos tipos de cobre Fuente: https://www.omega.co.uk/literature/transactions/volume1/emissivitya.html Figura 4 Emisividad de Pintura Negra Fuente: Transferencia de Calor de Incropera Tabla 3. Errores de emisividad Emisividad teórica Emisividad real Error % 0,88 0,577803687 34% 0,88 0,840757079 4% 0,88 1,087172769 24% 0,88 1,255006135 43% 0,88 1,406922773 60% 0,88 1,512652383 72% Promedio 0,88 1,113385804 27% 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 1.05 1.15 1.25 1.35 1.45 1.55 1.65 290 310 330 350 370 390 410 430 325.1 340.2 353.2 374.8 390.3 409.1 f(x) = 67.35 x² − 53.72 x + 334.73 R² = 0.99 Өevs ԑ experimental Análisis Como se observa en la gráfica tenemos que los valores de la emisividad van aumentando según se aumenta la temperatura de la superficie del elemento. Los datos de esta curva tienen una tendencia polinómica creciente como mejor curva de ajuste 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 0 5000000000 10000000000 15000000000 20000000000 25000000000 f(x) = − 1082.33 x² + 12243165.26 x + 2230051100.44 R² = 1 Qrad VS (T4 -T4) experimental Análisis En esta gráfica se puede ver que curva tienen una tendencia polinómica que se ajusta mejor a su conjunto de datos, aunque la tendencia lineal y potencial también se ajustan con valores de R muy cercanos. CONCLUSIONES  El valor de la emisividad para el cobre pulido o ligeramente mate es demasiado alto, por lo que se tomó para el cálculo del error el cobre negro oxidado como material de valor de emisividad más cercana a los cálculos realizados.  La emisividad si esta afecta por la temperatura del elemento logrando que emita más radiación y tenga una emisividad más elevada en nuestro caso del cobre negro mate.  El error máximo de emisividad encontrado en la práctica es del 72.22% al superar el 5% de errores permitidos significa que hubo algún tipo de inconveniente que está afectando en la toma de la medida de temperatura, voltaje, corriente o algún factor diferente a los ya mencionados.  Como se pudo observar en la tabla 3, los valores de emisividad eran mayores a 1, sabemos que la emisividad debe estar entre 0 y 1 sin embargo, el experimento arrojaba valores 1.08 a 1.5 mientras que la presión disminuía, esto se debe a que al llegar a estabilizarse el cilindro no pudo mantener el vacío por falta de la grasa de vacío. RECOMENDACIONES  Conseguir el vacío el en cilindro para que los datos de la práctica sean más confiables  Utilizar un elemento del cual exista en tablas su valor de emisividad para poder comparar adecuadamente y reducir los errores. PREGUNTAS