CONDUCCION DE CALOR UNIDIMENSIONAL EN ESTADO ESTABLE
lectorcit0Informe20 de Noviembre de 2022
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL[pic 1]
“SIMÒN RODRÍGUEZ
NUCLEO CANOABO
INGENIERIA DE ALIMENTOS
LAB. OPERACIONES DE INGENIERIA III
CONDUCCION DE CALOR UNIDIMENSIONAL EN ESTADO ESTABLE
Participantes:[pic 2]
Rosales Yaimary
C.I 21.484.919
Blanco Diana
C.I 23.412.771
Ortega Karina
C.I 23.429.687
Flores Daniela
Noviembre, 2018
Sumario
Se realizó el estudio de la Conducción Unidimensional en Estado Estable en Metales, determinándose los perfiles de temperatura y la conductividad de éstos. La conductividad térmica de los sólidos tiene un amplio rango de valores numéricos y dependen de la naturaleza conductora del material. Mediante el estudio realizado se determinó que los materiales con mayor conductividad (cobre y aluminio) son también los que ofrecen menor resistencia al paso del flujo de calor a las diferentes potencias de trabajo. Las conductividades alcanzadas por el cobre y el aluminio son de 502,70 y 156,69, respectivamente. Las variaciones que se aprecian en el comportamiento gráfico se atribuyen a factores como la inestabilidad del equipo al momento de la medición, condiciones ambientales, óxidos presentes, entre otros.
Cuadro 1: Distancia entre cada termocupla y los materiales por cada unidad del equipo de conducción
Posición | Distancia entre termocupla (m) | Materiales | |
Unidad I | Unidad II | ||
1 2 | 0,0350 0,0670 | Acero inoxidable | Acero inoxidable |
3 4 5 6 | 0,0920 0,1370 0,1310 0,2260 | Cobre | Aluminio |
7 8 9 10 | 0,2510 0,2950 0,3400 0,3840 | Acero dulce | Magnesio |
Cuadro 2: Datos obtenidos durante el estudio de la conductividad
Potencia | Temp. Horno (°C) | Temp. agua (°C) | Caudal (ml/min) | Posición | Temp (°C) | ||
Entrada | Salida | Unidad I | Unidad II | ||||
8 | 500 | 28 | 34 | 25 | 1 | 196 | 157 |
2 | 139 | 114 | |||||
3 | 98 | 81 | |||||
4 | 97 | 78 | |||||
5 | 96 | 74 | |||||
6 | 93 | 71 | |||||
7 | 82 | 64 | |||||
8 | 75 | 58 | |||||
9 | 64 | 53 | |||||
10 | 56 | 47 |
Cuadro 3: Datos obtenidos durante el estudio de la conductividad
Potencia | Temp. Horno (°C) | Temp. agua (°C) | Caudal (ml/min) | Posición | Temp (°C) | ||
Entrada | Salida | Unidad I | Unidad II | ||||
8 | 480 | 28 | 34 | 25 | 1 | 191 | 153 |
2 | 135 | 111 | |||||
3 | 94 | 78 | |||||
4 | 93 | 74 | |||||
5 | 92 | 71 | |||||
6 | 89 | 68 | |||||
7 | 79 | 61 | |||||
8 | 70 | 56 | |||||
9 | 62 | 50 | |||||
10 | 54 | 45 |
Cuadros de resultados
Cuadro 4. Propiedades del agua
UNIDAD I | UNIDAD II | ||||
Temperatura Media (°C) | Cp (J/Kg. ºC) | ρ(Kg./m3) | Temperatura Media (°C) | Cp (J/Kg. ºC) | ρ(Kg./m3) |
31 | 4175,10 | 995,41 | 31 | 4175,10 | 995,41 |
Cuadro 5. Cálculo del flujo másico del agua
Unidad | Potencia | Caudal del agua (m3/hr) | Densidad ρ(Kg./m3) | Flujo másico de agua (Kg/hr) mº=Q* ρ |
1 | 8 | 0,0015 m3/hr | 995,41 | 1,4931 kg/hr |
2 | 8 | 0,0015 m3/hr | 995,41 | 1,4931 kg/hr |
Cuadro 6. Cálculo de flujo de calor
Unidad | Potencia | Cp (J/ Kg. ºC) | ΔT (°C) | Flujo de Calor (W/hr.) q=m*cp*ΔT |
1 | 8 | 4175,10 | 6 | 10,39 W/ hr |
2 | 8 | 4175,10 | 6 | 10,39 W/ hr |
Cuadro 7. Determinación de la Conductividad Térmica Experimental de los diferentes materiales de la Unidad 1 y 2
Unidad | Potencia | Material | ΔT (°C) | K. (Experimental) W/ m. °C q=K*Atc*ΔT/x | Temp. Media (°C) | K. (Teórica) W/ m. °C |
1 | 8 | Acero inoxidable | 59 | 15,190 | 168,5 | |
Cobre puro | 5 | 502,70 | 95.5 | 401,00* | ||
Acero dulce | 26 | 81,215 | 69,25 | |||
2 | 8 | Acero inoxidable | 43 | 20,145 | 135,5 | |
Aluminio | 10 | 156,69 | 76 | 237,00* | ||
Magnesio | 17 | 123,91 | 55,5 |
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