PRÁCTICA: TRANSMISIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN NO ESTACIONARIO, DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES TÉRMICAS

PRÁCTICA: TRANSMISIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN NO ESTACIONARIO, DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES TÉRMICAS

1. OBJETIVOS.

• Determinar la curva de penetración de calor en un cuerpo de geometría cilíndrica sumergido en un baño de agua caliente.
• Determinación del calor específico y de la densidad del producto alimentario contenido en un bote cilíndrico.
• Cálculo de la difusividad térmica del alimento por el método analítico y gráfico.
• Cálculo de la conductividad térmica del alimento a partir de las propiedades determinadas en los apartados anteriores.

1. MATERIALES.

• Baño termostatado con agitador.
• Termómetro.
• Varilla agitadora
• Cronómetro
• Limón.
• Hot-dog.

1. RESULTADOS.

HOT DOG

1. Cálculo de la difusividad y la conductividad utilizando el método analítico.

• Como primer paso se halló la temperatura adimensional en un punto del cilindro infinito, usando la siguiente fórmula:

 ____ (1)[pic 1]

• Se sabe que una vez transcurrido el periodo de inducción (mayor a 10 minutos), se pueden despreciar los términos de la serie a partir del segundo. En el caso de que, además, exista una agitación elevada, se puede considerar que el módulo de Biot tiende a valores muy altos, y por lo tanto su inversa, m, tiende a cero (m=0). Por lo que las ecuaciones del cilindro infinito, queda reducido a:

 ____ (2)[pic 2]

• Luego, reemplazamos la fórmula de tiempo adimensional para el cilindro infinito (Xci) en la otra fórmula de la temperatura adimensional en un punto del cilindro infinito (Yci):

 ____(3)[pic 3]

 ___(4)[pic 5][pic 4]

• El siguiente paso es tomar logaritmos decimales de la fórmula (4), quedando de ésta manera:

 ____ (5)
[pic 6]

• Elaboramos una tabla con todos los valores utilizados en los cálculos. Con los datos experimentales obtenidos se construye la siguiente tabla.

TABLA 1:

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