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