Laboratorio #3 Tasa de transferencia de calor
Enviado por nicolasor09 • 20 de Febrero de 2020 • Apuntes • 927 Palabras (4 Páginas) • 138 Visitas
Pontificia Universidad Javeriana[pic 1]
Laboratorio #3
Tasa de transferencia de calor y calor
Nicolás Ocampo Ruiz
21/02/2020
- Resumen
El objetivo de este experimento fue de hallar la ecuación de tasa de transferencia de calor en distintos materiales los cuales fueron 3 barras de aluminio plástico y latón respectivamente y un cilindro de aluminio, también hallar el valor de Q (calor dado a cada material) para hallar estos datos fue necesario medir la variación de temperatura de estos materiales en un rango de tiempo, provocada por estar en contacto con agua a diferente temperatura. Los resultados que arrojo el experimento fueron Qlaton= Qaluminio= Qplastico= , , [pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]
- Procedimiento
El experimento se dividió en dos partes, la primera consistió en poner en contacto 3 barras de diferente material con agua en su punto de ebullición y medir la variación de temperatura cada 2 minutos por 40 minutos. Para la segunda parte se utilizaron dos cilindros de latón y aluminio respectivamente, se sumergió en agua caliente el cilindro de mayor diámetro por 3 minutos, luego se sacó del agua caliente y se introdujo el cilindro de menor diámetro dentro del cilindro de mayor diámetro, también se hizo el registro del cambio de temperatura cada 2 minutos durante 40 minutos.
Primera parte: Segunda parte:[pic 8][pic 9]
Imagen #1 Imagen#2
- Resultados y análisis
Datos tomados en el laboratorio (Primera parte)
Plástico | Latón | Aluminio | |
Tiempo(min) | Temperatura(°c) | Temperatura(°c) | Temperatura(°c) |
0 | 26.5 | 26.9 | 27 |
2 | 26.7 | 37.4 | 46.8 |
4 | 26.6 | 47.4 | 56.7 |
6 | 26.5 | 53.5 | 60.8 |
8 | 26.6 | 56.5 | 61.7 |
10 | 26.6 | 58.1 | 61.8 |
12 | 26.5 | 57.8 | 60.2 |
14 | 26.1 | 57.4 | 59.3 |
16 | 26.3 | 57.4 | 58.9 |
18 | 26.5 | 57.2 | 58.3 |
20 | 26.4 | 56.4 | 57.1 |
22 | 26 | 54.8 | 55.4 |
24 | 25.9 | 53.9 | 54.6 |
26 | 25.6 | 53 | 53.7 |
28 | 25.9 | 52.8 | 53.6 |
30 | 26.1 | 52.3 | 53.1 |
32 | 26.3 | 51.9 | 52.6 |
34 | 26.2 | 51 | 51.7 |
36 | 26.2 | 50.4 | 50.9 |
38 | 26.2 | 49.8 | 50.2 |
40 | 26.2 | 49 | 49.4 |
Datos calculados: tabla #1 valores tomados experimentalmente
[pic 10]
Grafica #1 T vs t para el latón
[pic 11]
Grafica #2 T vs t para el aluminio
[pic 12]
Grafica #3 T vs t para el plástico
Las 3 graficas anteriores corresponden a los datos de la tabla #1 correspondientes a la temperatura vs el tiempo para cada tipo de barra, para las gráficas #1 y #2, se realizo un ajuste polinomial de grado 3 y se obtuvo la ecuación, para la gráfica #3 se realizo un ajuste polinomial de grado 6 para que ajustara lo mejor posible y también se obtuvo la ecuación.
Teniendo en cuenta que:
calor especifico (J Kg/k) | masa (Kg) | |
Latón | 380 | 0.1945 |
Aluminio | 880 | 0.0649 |
Plástico | 1756.44 | 0.0347 |
Y sabiendo que:
[pic 13]
Necesitamos derivar las ecuaciones obtenidas en cada grafica anterior.
Antes de esto procedemos a sacar la respectiva incertidumbre en Matlab.
Latón: y = 0,0028x3 ±7.09E-04- 0,2086x2 ±0.4032+ 4,436x±0.733 + 30,319±3.3
Derivando nos quedaría: [pic 14]
Aluminio: y = 0,0031x3 ±1.2915- 0,2252x2 ±0.0786+ 4,4039x±1.335 + 36,225±6.015
Derivando nos quedaría: [pic 15]
Plástico: y = -2E-08x6 ±5.79 E-05+ 2E-06x5 ±6.97 E-06- 8E-05x4 ±3.19 E-04+ 0,0014x3 ±6.8E-03- 0,0137x2 ±0.070+ 0,0541x±0.2937 + 26,543±0.375
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