CALORIMETRÍA: LA CONVECCIÓN COMO FORMA DE TRANSMISIÓN DE CALOR PDF

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias

INFORME DE EXPERIMENTO CON MATERIAL DE BAJO COSTO Asignatura: Laboratorio de Física Superior

Grupo Nº: 3

Carrera: Mecatrónica Nivel y paralelo: 2A-1 Fecha de práctica: 19/04/2017 Fecha presentación informe: 26/05/2017 Informe Nº: 2

Integrantes Calderón Bryan Del Rosario Cristopher Miranda Diego Pérez Daniel

TÍTULO DEL EXPERIMENTO: CALORIMETRÍA: LA CONVECCIÓN COMO FORMA DE TRANSMISIÓN DE CALOR 1. OBJETIVOS: 

Demostrar y fundamentar por medio de la elaboración de un sistema de transferencia de calor, basado en el uso de un recipiente resistente a altas temperaturas (boro-silicato) en el cual se produzca transferencia de energía al ser sometido al fuego, entre el mismo y lo contenido en el recipiente (aserrín y agua); el tipo de corriente que se forma en el líquido.



Comprobar y fundamentar la manera en que se propaga el calor a través del movimiento del agua por una variación de densidad.

2. INTRODUCCIÓN: La densidad en términos físicos es considerada como la cantidad de masa contenida en determinada cantidad de volumen de cualquier sustancia; por ende, se puede establecer una relación matemática mediante el empleo de la siguiente ecuación:

m v m : M asa p=

p: Densidad v :V olumen

De manera general la densidad es considerada como la conglomeración de partículas en un solo punto, dándole antes que nada mayor masa al líquido que está conformado por dichas partículas; en el caso del agua esta posee una densidad de

p=1

g cm3

, es decir, tiene una masa de un gramo en un centímetro cúbico de

volumen.

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Por otra parte, el calor, factor determinante en la realización de nuestra practica y que trabaja conjuntamente con el agua y su densidad también determinante en la misma; se lo define como la transferencia de energía a través de un sistema a otro por la diferencia de temperatura entre este y sus alrededores; su unidad de medida son los joules [J] y las calorías [CAL]. El calor puede ser transmitido de varias formas a un sistema, en esta ocasión se realizará un enfoque específico a la transferencia de calor hacia los líquidos, ya que el presente experimento se basa en la comprobación de la misma haciendo uso de agua, la transferencia de calor en líquidos se clasifica por:  Convección. – Se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas.  Conducción. – Se caracteriza por la transferencia de energía calorífica entre dos sistemas por el contacto de sus partículas y que tiende a igualar la temperatura por la energía cinética generada entre las partículas, generalmente se da en sólidos, pero no se puede descartar su presencia en líquidos.  Radiación. - Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas, sin necesidad de un medio de propagación. Las corrientes son el movimiento de traslación de un líquido o del aire en una dirección determinada, al momento de colocar en un recipiente dos elementos, por ejemplo, agua y aserrín ambos de muy baja densidad 1g/cm3 y 0. 076g/ c m3y s omet er l osalc al orl adensi daddelaguabaj ays er ámenorquel adelas er r í n,de i gualf or mac ones t eals ers omet i doalcal orbaj ar ás udens i dadys er ámenor quel adelaguays ubi r ágener andounacor r i ent eoc i c l oendi r ecc i ónc i r c ul ar ;es dec i rmov i mi ent odel l í qui doyel as er r í npr oduc t odes uv ar i ac i óndedens i dad.

3. METODOLOGÍA: 3.1. Conseguir los materiales requeridos por la guía de experimento, entre los cuales constan; un recipiente, preferentemente de vidrio resistente al calor (boro-silicato) para poder observar con claridad los que efectos que sufre la solución al ser sometida al fuego; aserrín o harina (en este caso aserrín), agua y una fuente de calor.

3.2. Llenar el recipiente de vidrio con agua de manera mesurada.

3.3. Colocar en el recipiente contenedor del agua, aserrín, teniendo en cuenta que deberá constituir la cuarta parte del líquido o simplemente muy poca cantidad.

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3.4. Colocar el recipiente contenedor de la solución sobre una fuente de calor (hornilla). 3.5. Esperar por un momento hasta observar cambios en el comportamiento de la solución.

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: Al someter la solución compuesta de aserrín y agua contenida en un recipiente de boro-silicato al fuego, se genera calor entre el fuego y el sistema establecido en el recipiente; es decir se produce un proceso de transferencia de energía entre el fuego, el recipiente y lo contenido en este, debido a la diferencia de temperatura entre ambos; es así que la temperatura del recipiente aumenta en su afán por llegar al equilibrio térmico, producto de dicho proceso se pudo evidenciar que incrementó la temperatura del recipiente y lo que yacía en él, posteriormente se pudo evidenciar como el aserrín colocado y que flotaba en una primera instancia debido a poseer una densidad menor a la del agua

pagua =1

g cm3

paserrín=0,076

g...