¡Descarga Practica II: Determinación experimental de la conductividad térmica de materiales y más Apuntes en PDF de Transmisión de Calor solo en Docsity! Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacán Practica 11: Determinación experimental de la propiedad de conductividad térmica de un material. Alumnos: Aguilar Jimenes German Profesor: José Enrique Perez Espinoza Asignatura: laboratorio de transferencia de calor Grupo: 6MV1 Fecha de entrega: 14 de septiembre de 2021 Introducción Objetivo Al final de la practica el alumno podrá entender el concepto de conductividad térmica y su relación con la resistencia térmica asociada a la transferencia de calor por conducción. Marco teórico La conductividad térmica se ha definido como la razón de transferencia de calor a través de un espesor unitario del material por unidad de área por unidad de diferencia de temperatura. Cada material tiene su propio valor de k y es responsabilidad del ingeniero aplicar correctamente este valor en los análisis térmicos que realice. Actualmente se tienen diversos valores tabulados para la conductividad de distintos materiales, mismos que se pueden hallar en sitios de internet, libros de texto o manuales especializados de diseño térmico; también es responsabilidad de los fabricantes de materiales aislantes brindar el valor al público para su correcta aplicación. Existen técnicas sencillas que se pueden desarrollar para determinar el valor de k, para esto se necesitan conocer valores determinados tales como: la razón de transferencia de calor. Q, la diferencia de temperaturas AT, y la forma geométrica del material a estudiar (área de paso y longitud); teniendo los valores anteriores se podrá determinar la conductividad mediante la siguiente ecuación: L Am Q Materiales: 1 tornillo de acero galvanizado de 5/16 plg, 2 plg de longitud 1 tornillo de acero de alta resistencia de 5/16 plg, 2 plg de longitud 1 lápiz normal de acabado circular (mismo diámetro que los tornillos) 1 barra circular de silicón (para pistola de silicón caliente, mismo diámetro que los tornillos) 2 charolas para hielo modelo estándar (hielo en cubo para bebida) 3 m de película autoadherible para alimentos Un cronometro Una regla Un celular o computadora con acceso a internet Q=m:-C Donde: Q es la razón de transferencia de calor (kJ/h). m es la masa por unidad de tiempo (kg/h). CL es el calor de fusión o calor latente para la formación de hielo (kJ/kg). 16. Convierta la razón de transferencia de calor dada en kJ/h a W. 17. Mida la longitud de la muestra (m) 18. Determine el área de sección transversal de la muestra (m?) 19. Busque la temperatura ambiente en el lugar y hora en que está realizando el experimento (puede ser buena opción una aplicación de clima para celular). 20. Introduzca los valores en la ecuación 1 y determine el valor de k. 21. Compare el resultado con algunos valores tabulados para hierros. 22. ¿Qué tan próximos se encuentran los valores tabulados con los obtenidos? Resultados Datos Temperatura ambiente 22% Bloque de hielo 20m! 1hrs con 11 min se derrite bloque de hielo con tornillo grado 8 se derritió 1hrs con 28 min se derrito bloque de hielo con tornillo galvanizado 1hrs con 51 min se derritió el bloque de hielo con lápiz 2hrs con 36 min se derritió el bloque de hielo con la barra de silicón Conclusiones En esta practica pudimos observar como hay una diferencia en la conductividad térmica según el material con el cual trabajes, mientras que el bloque de hielo con el tornillo de grado 8 fue el primer bloque que se derrito el último en derretirse fue el que tenia la barra de silicón, también aplicamos algunas de la ecuaciones ¿Como calificas la idea de desarrollar este tipo de prácticas? Buena idea ¿Consideras que la práctica supone una gran inversión económica? No ¿Como consideras el aprendizaje mediante este tipo de experimentos? Bueno Referencias Termodinámica, Cengel Yunus, Novena edición Mc Graw Hill Termodinámica, Faires, Quinta edición, UTEHA Termodinámica para ingeniería, Golden Frederick, Primera edición, Trillas
