Rehilete a vapor PDF

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Procedimientos y fundamentos en lo cuales se basó el proyecto de un Rehilete funcionando a vapor por corriente de convección...

Description

“Energía que se manifiesta por un aumento de temperatura y procede de la transformación de otras energías; es originada por los movimientos vibratorios de los átomos y las moléculas que forman los cuerpos.”

Proyecto: “Corrientes de convección” Fí i

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Introducción Transferencia de Calor La transferencia de calor se produce normalmente desde un objeto con alta temperatura, a otro objeto con temperatura mas baja. La transferencia de calor cambia la energía interna de ambos sistemas implicados, de acuerdo con la primera ley de la Termodinámica.

Conducción del Calor La conducción es la transferencia de calor, por medio de la excitación molecular en el interior del material, sin ningún tipo de movimiento entre los objetos. Si un extremo de una barra de metal está a una temperatura mas alta, entonces se transferirá energía hacia el extremo mas frío, debido a las colisiones de partículas de alta velocidad con las mas lentas, produciéndose una transferencia neta de energía hacia estas últimas. En una transferencia entre dos superficies planas, como la pérdida de calor a través de las paredes de una casa, la tasa de transferencia de calor por conducción es:

= calor trasnferido en el tiempo = = conductividad térmica de la barrera = área

= temperatura = grosor de la barrera

CONDUCCIÓN: Es la más sencilla de entender, consiste en la transferencia de calor entre dos puntos de un cuerpo que se encuentran a diferente temperatura sin que se produzca transferencia de materia entre ellos. Ejemplo: Tengo una barra metálica con un extremo a 80ºC y otro a temperatura ambiente, si no tengo ninguna otra influencia externa y el extremo caliente se mantiene a 80ºC, habrá una transferencia de calor por conducción desde el extremo caliente hacia el frío incrementando la temperatura de este último

RADIACIÓN:

Es el calor emitido por un cuerpo debido a su temperatura, en este

caso no existe contacto entre los cuerpos, ni fluidos intermedios que transporten el calor. Simplemente por existir un cuerpo A (sólido o líquido) a una temperatura mayor que un cuerpo B existirá una transferencia de calor por radiación de A a B. Para que este fenómeno se perciba es necesario un cuerpo a una temperatura bastante elevada ya que la transferencia térmica en este caso depende de la diferencia de temperaturas a la cuarta potencia: Ta4-Tb4. Ejemplo: Dejas tu coche aparcado en la playa un día no muy caluroso, al volver te apoyas sin querer en el capó del coche y el grito se oye a varios kilómetros de distancia. En este caso aunque el sol se encuentra a bastante distancia de nuestro coche, su temperatura absoluta es tan alta que hace que la transferencia por radiación sea muy importante. Aquí no tiene a penas influencia que el aire ambiente esté caliente ya que si hubiéramos dejado el coche a la sombra esto no ocurriría.

CONVECCIÓN: En este sistema de transferencia de calor interviene un fluido (gas o líquido) en movimiento que transporta la energía térmica entre dos zonas. La transmisión de calor por convección puede ser: Forzada: a través de un ventilador (aire) o bomba (agua) se mueve el fluido a través de una zona caliente y éste transporta el calor hacía la zona fría. Natural: el propio fluido extrae calor de la zona caliente y cambia su densidad haciendo que se desplace hacía la zona más fría donde cede su calor. Ejemplo: Si enciendo un radiador y espero a que alcance una temperatura bastante alta, no tengo más que poner una mano encima (a una distancia prudencial) para ver que existe un flujo de aire por convección natural. El aire alrededor del radiador se calienta disminuyendo su densidad, por lo tanto, al pesar menos que el aire ambiente, fluye hacía arriba dando paso a un “aire de renovación” alrededor del radiador, reiniciando el proceso de forma cíclica.

Objetivo General Demostrar como la transferencia de calor permite que un rehilete pueda girar, pues al subir las corrientes de convección, chocará contra las paredes del mismo, haciendo que este gire y pueda realizar ese movimiento que tanto lo caracteriza…

Materiales Básico 1. Pedazo de cartón 2. Alambre 3. Pinzas para cortar alambre 4. Alcohol 5. Algodón

Mejoras 1. Lata de atún vacía 2. Algún soporte universal 3. Botella de jugo 4. Taladro

Por seguridad 1. Lentes de protección 2. Bata 3. Guantes

Procedimiento Para el rehilete 1. Hacemos un cuadrado con nuestro pedazo de cartón 2. Recortamos en cada vértice una línea hasta el centro de manera que no se separe, solo que se pueda doblar 3. Unimos un vértice de cada lado al centro y los pegamos con cinta 4. Hacemos un orificio al centro del rehilete 5. Pasamos el alambre por el centro del mismo

Para el funcionamiento del experimento 1. 2. 3. 4. 5. 6.

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Perforamos la tapa del envase de jugo con el taladro Llenamos de agua el bote de jugo Colocamos algodón y alcohol en el bote de atún Encendemos con mucho cuidado lo que hay en el bote Comenzará a salir vapor por el orificio que previamente hicimos Ponemos nuestro rehilete un poco cerca, pero no lo suficiente como para que se queme o se humedezca por el vapor de agua

Observación!!! Antes de realizar cualquier parte del experimento es necesario que te pongas tus gafas de seguridad, tu bata y tus guantes, pues puede ser posible que de no hacerlo sufras quemaduras graves

Conclusiones

1. A modo de conclusión, se pudo obtener que las corrientes de aire caliente y a través del modo de convección, podemos hacer girar un aparato con vapor de agua, entre más grande sea el motor en el que nos apoyaremos, más fuerte será la corriente que generemos. 2. De igual manera se obtuvo que el calor siempre viajara al medio que este con mas ausencia del mismo, así sea un cuerpo mas grande o más pequeño, la única diferencia es con que tanta intensidad llegará dicho calor a la superficie donde se esta colocando. 3. Por último, es importante saber las maneras de transmisión de calor, pues de esta forma podemos aprovecharlo al máximo y así, hacer mas beneficioso y efectivo el funcionamiento de algún aparato...