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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICALI

                Carrera:
            Ingeniería Química

              Asignatura:
          Laboratorio Integral I

               Reporte de:
               Practica 14

           Nombre de Practica:
MEDICIÓN EXPERIMENTAL DE COEFICIENTES
       CONDUCTIVIDAD TERMICA

               Alumnos:
          JAVIER CASAS SOSA

               Profesor:
      Norman Edilberto Rivera Pazos



              JUNIO 04 del 2010
INDICE
LABORATORIO INTEGRAL
PRACTICA 14
MEDICIÓN EXPERIMENTAL DE COEFICIENTES
GLOBALES DE
TRANSFERENCIA DE CALOR
Pagina.
1OBJETIVO…………..…………………………………..3

2MOTIVACION.……….………………………………….3

3MATERIAL Y EQUIPO….……………………………..3

4FUNDAMENTO TEORICO...………………………….4

5MODELO MATEMATICO……………….…………….10

6DISEÑO DE LA PRÁCTICA …………………………..11

7VARIABLES Y PARÁMETROS...……………………..13

8TABLA DE EXCEL…………………………………….14

9CONCLUCIONES…….………………………………...15

10REFERENCIAS…………….………………………….16
OBJETIVO

Determinar la constante de conductividad experimentalmente.

MOTIVACION.

Ley de Fourier
Sea J la densidad de corriente de energía (energía por unidad de área y por unidad de
tiempo), que se establece en la barra debido a la diferencia de temperaturas entre dos puntos
de la misma. La ley de Fourier afirma que hay una proporcionalidad entre el flujo de
energía J y el gradiente de temperatura.




Siendo K una constante característica del material denominada conductividad térmica.




Consideremos un elemento de la barra de longitud dx y sección S. La energía que entra en
el elemento de volumen en la unidad de tiempo es JS, y la que sale es J’S. La energía del
elemento cambia, en la unidad de tiempo, en una cantidad igual a la diferencia entre el flujo
entrante y el flujo saliente.




Esta energía, se emplea en cambiar la temperatura del elemento. La cantidad de energía
absorbida o cedida (en la unidad de tiempo) por el elemento es igual al producto de la masa
de dicho elemento por el calor específico y por la variación de temperatura.
Igualando ambas expresiones, y teniendo en cuenta la ley de Fourier, se obtiene la ecuación
diferencial que describe la conducción térmica




MATERIAL Y EQUIPO

Equipo quific
Matras elermeyer de 100 ml
2 soportes universales
La plancha
5 pinzas para soporte
Termómetro láser
Probeta de 100 ml

MODELO MATEMATICO

q       ∇T                        q = mLv
   = −K
A         L                       Q
                                     = mLv
         ∇T                        t
q = − KA
          L
Q         ∇T
   = − KA
 t         L         Se igualan

       T2 − T1
− KA           = mLv
          L

Se despeja K


         mLvL
K=
       A(T2 − T1 )

DISEÑO DE LA PRÁCTICA
Se instala el equipo quifik se calienta agua a vano maria en el matras elermeyer, arriba de el
matras se encuentra el tubu de 10 cm de longitud, aislado, arriba del tubo se encuentra
acetona en un matraz bola, a subes se esta destilando, lo importante es obtener el tiempocon
el que se llena la bureta con el destilado, para efectuar los cálculos.



VARIABLES Y PARÁMETROS

Variable; gasto del destilado.

TABLA DE EXCEL
no aplica

RESULTADOS

Datos

V=9 ml

L= 10 cm

D= 2.4 cm cuadrados

Densidad cetona= 0.79 g/ml

T1=94.6 centigrados

T2=77.6 centigrados

Lv=0.00524 J/Kg

Sustitución de los datos

                                 cm 2 
    mLvL         7.11g  524 x10 7 2 10cm 2
                       
K=             =                  s                    gcm      1                 gcm
   A(T2 − T1 )                               = 4.84 x10 9 2 ( x )       = 1.18 x10 7 3
                   5.54cm ( 94.6 − 77.6 ) °c
                           2
                                                         s °c     410 s             s °c



CONCLUCIONES
La practica resulto como lo previsto no se encontró dificultad en su
realización, y la k si se logro determinar.

REFERENCIAS

Transferencia de Calor
J. P. Holman
Decima edición
Editorial CECSA

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Unidad 1: TermodinámicaUnidad 1: Termodinámica
Unidad 1: Termodinámica
 

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

  • 1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MEXICALI Carrera: Ingeniería Química Asignatura: Laboratorio Integral I Reporte de: Practica 14 Nombre de Practica: MEDICIÓN EXPERIMENTAL DE COEFICIENTES CONDUCTIVIDAD TERMICA Alumnos: JAVIER CASAS SOSA Profesor: Norman Edilberto Rivera Pazos JUNIO 04 del 2010
  • 2. INDICE LABORATORIO INTEGRAL PRACTICA 14 MEDICIÓN EXPERIMENTAL DE COEFICIENTES GLOBALES DE TRANSFERENCIA DE CALOR Pagina. 1OBJETIVO…………..…………………………………..3 2MOTIVACION.……….………………………………….3 3MATERIAL Y EQUIPO….……………………………..3 4FUNDAMENTO TEORICO...………………………….4 5MODELO MATEMATICO……………….…………….10 6DISEÑO DE LA PRÁCTICA …………………………..11 7VARIABLES Y PARÁMETROS...……………………..13 8TABLA DE EXCEL…………………………………….14 9CONCLUCIONES…….………………………………...15 10REFERENCIAS…………….………………………….16
  • 3. OBJETIVO Determinar la constante de conductividad experimentalmente. MOTIVACION. Ley de Fourier Sea J la densidad de corriente de energía (energía por unidad de área y por unidad de tiempo), que se establece en la barra debido a la diferencia de temperaturas entre dos puntos de la misma. La ley de Fourier afirma que hay una proporcionalidad entre el flujo de energía J y el gradiente de temperatura. Siendo K una constante característica del material denominada conductividad térmica. Consideremos un elemento de la barra de longitud dx y sección S. La energía que entra en el elemento de volumen en la unidad de tiempo es JS, y la que sale es J’S. La energía del elemento cambia, en la unidad de tiempo, en una cantidad igual a la diferencia entre el flujo entrante y el flujo saliente. Esta energía, se emplea en cambiar la temperatura del elemento. La cantidad de energía absorbida o cedida (en la unidad de tiempo) por el elemento es igual al producto de la masa de dicho elemento por el calor específico y por la variación de temperatura.
  • 4. Igualando ambas expresiones, y teniendo en cuenta la ley de Fourier, se obtiene la ecuación diferencial que describe la conducción térmica MATERIAL Y EQUIPO Equipo quific Matras elermeyer de 100 ml 2 soportes universales La plancha 5 pinzas para soporte Termómetro láser Probeta de 100 ml MODELO MATEMATICO q ∇T q = mLv = −K A L Q = mLv ∇T t q = − KA L Q ∇T = − KA t L Se igualan T2 − T1 − KA = mLv L Se despeja K mLvL K= A(T2 − T1 ) DISEÑO DE LA PRÁCTICA
  • 5. Se instala el equipo quifik se calienta agua a vano maria en el matras elermeyer, arriba de el matras se encuentra el tubu de 10 cm de longitud, aislado, arriba del tubo se encuentra acetona en un matraz bola, a subes se esta destilando, lo importante es obtener el tiempocon el que se llena la bureta con el destilado, para efectuar los cálculos. VARIABLES Y PARÁMETROS Variable; gasto del destilado. TABLA DE EXCEL no aplica RESULTADOS Datos V=9 ml L= 10 cm D= 2.4 cm cuadrados Densidad cetona= 0.79 g/ml T1=94.6 centigrados T2=77.6 centigrados Lv=0.00524 J/Kg Sustitución de los datos  cm 2  mLvL 7.11g  524 x10 7 2 10cm 2  K= =  s   gcm 1 gcm A(T2 − T1 ) = 4.84 x10 9 2 ( x ) = 1.18 x10 7 3 5.54cm ( 94.6 − 77.6 ) °c 2 s °c 410 s s °c CONCLUCIONES
  • 6. La practica resulto como lo previsto no se encontró dificultad en su realización, y la k si se logro determinar. REFERENCIAS Transferencia de Calor J. P. Holman Decima edición Editorial CECSA