Casas Lab1 Prac Determin K
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Este documento presenta un reporte de laboratorio sobre una práctica para medir coeficientes de conductividad térmica de manera experimental. Se describe el objetivo de determinar la constante de conductividad, el equipo y materiales utilizados como un matraz, termómetro láser y acetona, y el modelo matemático empleado para calcular la conductividad a partir de la cantidad de calor transferido y el gradiente de temperatura. Los resultados muestran que la práctica se realizó como estaba planeada y se logró determinar el valor de la conductividad térm
Casas Lab1 Prac Determin K
- 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