laboratorio integral 1

Practica 7: Perfil de temperatura.

ALUMNA:Baltazar Armenta Delly

Fecha

INTRODUCCION

El fin de realizar esta práctica, es observar principalmente el comportamiento de la

temperatura a diferentes distancias, en mi conocimiento personal, cuando

nosotros aplicamos calor a un objeto, se quema, se deshace, esto dependiendo

del material del que este hecho el objeto al que le aplicamos fuego.

En los metales principalmente tienen la capacidad de ser resistentes al aplicarles

calor.

Así mismo son buenos conductores de calor, como ejemplo de ellos tenemos el

aluminio, cobre, y el mejor de todos es el oro, pero es muy caro, y por ello es

menos utilizado en la industria. Esta práctica será realizada con cobre, uno de los

materiales buenos al momento de aplicarles calor.

OBJETIVO

El objetivo principal de esta práctica es observar el comportamiento de la

temperatura en diferentes puntos del cilindro de cobre, cuando esta llega al

equilibrio en las dos caras del cilindro.

MARCO TEORICO

Temperatura

La temperatura es la medida de la energía térmica de una sustancia. Se mide con

un termómetro. Las escalas más empleadas para medir esta magnitud son la

Escala Celsius (o centígrada) y la Escala Kelvin. 1ºC es lo mismo que 1 K, la única

diferencia es que el 0 en la escala Kelvin está a - 273 ºC.

Calor y equilibrio térmico

Cuando dos cuerpos a distintas temperaturas se ponen en contacto, terminan

igualando sus temperaturas. Entonces se dice que se ha alcanzado el equilibrio

térmico.

El calor es la transferencia de energía desde un cuerpo que se encuentra a mayor

temperatura hasta otro de menor temperatura. Cuando ambos cuerpos igualan sus

temperaturas se detiene la transmisión de energía

Conducción

El proceso por el que se transmite calor de un punto a otro de un sólido se llama

Conducción. En la conducción se transmite energía térmica, pero no materia. Los

átomos del extremo que se calienta, empiezan a moverse más rápido y chocan

con los átomos vecinos transmitiendo la energía térmica.

Las sustancias tienen distinta conductividad térmica, existiendo materiales

conductores térmicos y aislantes térmicos.

Conductores térmicos: Son aquéllas sustancias que transmiten rápidamente la

energía térmica de un punto a otro. Por ejemplo, los metales.

Aislantes térmicos: Son aquéllas sustancias que transmiten lentamente la energía

térmica de un punto a otro. Ejemplos: Vidrio, hielo, ladrillo rojo, madera, corcho,

etc. Suelen ser materiales porosos o fibrosos que contienen aire en su interior.

Convección

La convección es el proceso por el que se transfiere energía térmica de un punto a

otro de un fluido (líquido o gas) por el movimiento del propio fluido.

Al calentar, por ejemplo, agua en un recipiente, la parte del fondo se calienta

antes, se hace menos densa y sube, bajando el agua de la superficie que está

más fría y así se genera un proceso cíclico.

En la convección se transmite energía térmica mediante el transporte de materia.

Radiación

La radiación es el proceso por el que los cuerpos emiten energía que puede

propagarse por el vacío.

La energía que los cuerpos emiten por este proceso se llama Energía radiante.

Por ejemplo, la Tierra recibe energía radiante procedente del Sol, gracias a la cual

la temperatura del planeta resulta idónea para la vida.

Todos los cuerpos radian energía en función de su temperatura. Cuanto mayor

sea la temperatura, mayor será la energía de la radiación que emiten.

Las radiaciones se clasifican, de menor a mayor energía en:

Todos los cuerpos absorben radiación, pero también reflejan parte de ella. Los

cuerpos que absorben las radiaciones, pero reflejan muy pocas, se perciben como

oscuros o negros (si no reflejan ninguna). Por el contrario, los cuerpos que reflejan

las radiaciones y absorben muy pocas, se perciben como claros o blancos (si las

reflejan todas).

Perfil de temperatura

Es un modelo matemático el cual representa la distribución de flujo en un cuerpo o

sistema dado. La conductividad calorífica k es una propiedad que interviene en la

mayor parte de los problemas de transmisión de calor, Su importancia en el

transporte de energía es análoga a la de la viscosidad en el transporte de cantidad

de movimiento.

MATERIAL Y EQUIPO

Secadora

2 Soportes universales

2 Pinzas para soporte

Cilindro de cobre

Foam (unicel)

Termómetro infrarrojo

PROCEDIMIENTO

Forramos el cilindro de cobre con unicel a lo largo de él y hacemos un

orificio en el unicel a medio centímetro de separación para poder leer la

temperatura en ese punto.

Montamos el equipo de laboratorio: los 2 soportes universales con las

pinzas, un soporte para sostener la secadora y el otro para sostener el

cilindro de cobre.

Encendemos la secadora y esperamos hasta que las dos caras del cilindro

estén en equilibrio térmico, para ello podemos observar la temperatura en el

termómetro infrarrojo.

Con el termómetro infrarrojo observamos la temperatura en los diferentes

puntos marcados en el cilindro de cobre forrado.

En cada orificio leemos la temperatura 5 veces, y tomamos nota, esto es

para sacar un promedio de la temperatura en el orificio, ya que como

tenemos rugosidad en él, esto afecta al momento de tomar su temperatura.

ANALISIS Y RESULTADOS

Punto Temperaturas1 36 31.6 33.6 35.2 21.3 = 33.74

2 30.8 28.6 29.8 31 31.2 = 30.28

3 29.8 28.8 28.6 29.2 29.2 = 29.12

4 29.6 28.4 28.6 28.6 31.2 = 29.28

5 28.6 28.6 30 28.6 29.4 = 29.04

En extremos

Promedio

T0= 31.4 Tf=30.8

0.5 1 1.5 2 2.526

27

28

29

30

31

32

33

34

3533.74

30.28

29.12 29.28 29.04

Grafico de perfil de temperatura

Temperatura

Distancia de los puntos (cm)

Tem

pera

tura

(c)

CONCLUSION

En esta grafica podemos observar las temperaturas en los diferentes puntos de distancia del cilindro de cobre, así como las temperaturas en los extremos que fueron de 31.4 en la cara donde estaba el aire directo de la secadora, así también como la cara expuesta al aire del medio ambiente que fue de 30.8, para cada punto se hizo la lectura de la temperatura en 5 puntos del orificio para sacar un promedio de ellas y determinar la temperatura de cada orificio, en un dos puntos la temperatura no fue como quisimos, pero debemos tener en cuenta la rugosidad que tenía el material y de esta manera u otra afecta al momento de tomar la temperatura.

REFERENCIAS

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema3/tema3.htmhttp://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-165.htm