115575915 Practica 9 Perdida de Calor en Una Tuberia Aislada

OBJETIVO: el alumno determinara la pérdida de calor en una tubería de 1 m de longitud con una capa de 5mm de espesor de fibra de vidrio, el diámetro de la tubería es ¾ in.

HIPOTESIS: si la pérdida de calor es menor, al igual que la temperatura, el material es un

(tubo cubierto de fibra de vidrio) vidrio)

(temperatura media del aislante)

excelente aislante.

TRANSPORTE DE ENERGIA CON GENERACION

(temperatura media del aislante)

Las razones de flujo de calor tratan de la demanda de energía en un sistema dado, cuando se requiere una distribución de temperaturas conveniente para diseñar de manera adecuada el sistema, desde el punto de vista de los materiales. SISTEMAS RADIALES.- Los sistemas cilíndricos y esféricos a menudo experimentan

OBSERVACIONES: pudimos

observar que al medir la temperatura de la fibra de vidrio que cubre al tubo, su temperatura no era muy alta, debido a que es un aislante.

gradientes de temperatura sólo en la dirección radial, y por consiguiente se tratan como unidireccionales. Además bajo condiciones de estado estacionario, sin generación de calor estos sistemas se pueden analizar usando la expresión de la Ley de Fourier en las coordenadas adecuadas. Paredes cilíndricas: Considere un cilindro, cuyas superficie externa e interna se exponen a fluidos de diferentes temperaturas. Para condiciones de estado

 Al darnos cuenta de que la perdida de calor fue mínima, mínima, concluimos que la fibra de vidrio es un excelente aislante de calor al ser un material no conductor calor.

estacionario, sin generación interna de calor, la ley de Fourier en coordenadas cilíndricas se expresa como:

           .

Paredes esféricas : Considere una esfera hueca, para el estado estacionario y condiciones unidimensionales, r Q es constante y la forma apropiada para la ley de Fourier es: :

Es cuando existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso.

.

MATERIAL Y EQUIPO: 

2 termopares



4 soportes universales



1 olla express



1 mechero Fisher



1 probeta



1 cronometro



4 pinzas de tres dedos



2 mangueras de látex



1 conexión de cobre



1 tripie

Sustancia: Agua destilada Equipo: intercambiador de 2 tubos y tubo de cobre

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:

1.- Montar el equipo adecuadamente. 2.-El equipo debe tener una cierta inclinación para evitar una inundación. 3.-Checar la temperatura del material aislante, pasado 20 min. 4.-Calcular la temperatura de la pared por teoría y comprobar con los de la practica. 5.-Realizar todos los cálculos.

Si se calienta un líquido o un gas, su densidad su  densidad suele disminuir; si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se  fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes las leyes de la mecánica la mecánica de fluidos. La transferencia de calor es mejor en los flujos turbulentos ya que es donde se presenta mayor contacto con los f luidos. Flujo laminar.

CALCULOS Y RESULTADOS PARA COEFICIENTES GLOBAL DE TRANSFERENCIA DE CALOR Datos:

De acuerdo a la formula

          

Tubo de cobre ¾ in Vapor de H2O= 98°C Diámetro interno= 2 cm= 0.02 m Diámetro externo= 2.2 cm=0.022 m

Pero

Espesor aislante= 5 m

L= 1 m

KA cobre= 385 W/m°C datos bibliográficos

H1= 157.66W/m°c

Temperatura de pared medido= 59.82 °C

KA=385 W/m°C

KB fibra de vidrio= 0.046 W/m °C

KB=0.046 W/m °C

hc= 157.66W/m°c

Entonces

este dato se obtiene de la practica 8

2

hrc= 10 W/m  °C

R1=1 cm=0.01 m

Temperatura ambiente= 27 °C =300 °K

R2=1.2 cm=0.012 m

R3

R3=1.4 cm=0.014 m

R1

R2 R1= Radio interno R2= Radio externo R3= Radio con fibra de vidrio

Entonces :

   [         ]



 W/ °K

   

Entonces como el vapor entra a 98 °C y la temperatura ambiente es 27°C

                  0.5309 W/ °K)(371 °K-300 °K)

Para calcular la temperatura media del aislante

            Como vapor entra a 98°C Tambiente= 27 °C T media es = 54.054 °C T entorno aislante= Si se saca como media

   

T pared medida fue de 59.82 °C Es decir incremento 32.82 °C