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Apuntes de transmisión de calorFull description
Fisica IIDescripción completa
Universidad Nacional de Piura EXPERIMENTOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR I.- INTRODUCCION. INTRODUCCION.
La transferencia de calor de los objetos más calientes a los fríos se ha estudiado ampliamente por los científicos e ingenieros, ya que afecta a campos tan dispares como la construcción y la medicina. II.- OBJETIVOS.
Determinar de manera manera experimental experimental y dinámica las tres formas de conducción conducción de calor: •
En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. conducción.
Transferencia de Calor
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3.2. Convección.
Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección. 3.3. Radiación.
Se presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y la convección: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vacío.
IV.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN 4.1.
EXPERIMENTO 1: “EL GLOBO QUE NO EXPLOTA” Materiales:
(2) Globos
Vela
Fósforos
Agua
Técnica:
1. Prender una vela. 2. Inflar un globo solo con aire y otro con agua. 3. Hacer contacto el globo inflado con aire con la llama de la vela. 4. Hacer contacto el globo inflado con agua con la llama de la vela. Conclusiones:
En el globo inflado con aire, aumenta rápidamente su temperatura y esto hace que explote.
La membrana del globo no alcanza la temperatura de ignición y el globo no explota por dos motivos: -
La energía que se le comunica se invierte en aumentar la temperatura del agua, pero ésta tiene una gran capacidad calorífica y necesita mucha energía para aumentar su t emperatura.
Transferencia de Calor
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El calor transferido por la llama se transmite por conducción a través de la membrana del globo.
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN
4.2.
EXPERIMENTO 2: Materiales:
Superficie Metálica
Superficie Plástica
Cubos pequeños de Hielo
Termómetro
Técnica:
1. Medir la temperatura en ambas superficies. 2. Poner sobre ambas superficies un trozo de hielo. 3. Observar que en la superficie metálica el hielo se derrite más rápido. 4.3.
EXPERIMENTO 3: Materiales:
Un hervidor eléctrico
2 Termómetros
Agua
Recipiente lleno de hielo
Alambre de cobre
Técnica:
1. Hervir agua. 2. Unir ambos recipientes con un alambre de cobre. 3. Después de un determinado tiempo se dará el equilibrio termino entre los dos recipientes de agua, mediante el alambre de cobre que será el conductor de calor
Conclusiones:
El flujo de calor depende del área por donde fluye, si se disminuye el área de transferencia de calor disminuye el calor que puede fluir por el
Transferencia de Calor
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Universidad Nacional de Piura material y se observa una caída de la temperatura a lo largo que se va alejando de la fuente de energía.
Cuanto mayor es la conductividad del material se observa que la caída de temperatura no es tan drástica y la energía fluye mas fácilmente a lo largo del material obteniéndose una temperatura muy similar a una buena distancia de donde esta la fuente de la energía, en cambio si se tiene un material no muy buen conductor se espera que la temperatura a lo largo del material sea mucho menor a la temperatura.
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Transferencia de Calor
Universidad Nacional de Piura TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN
4.4.
EXPERIMENTO 4: “RADIACION EN UN CUERPO NEGRO”
Materiales:
1 Recipiente Blanco (pequeño)
1 Recipiente Negro (pequeño)
Agua
Lámpara Grande
Termómetro
Técnica:
1. Medir la temperatura del agua 2.
Llenar con agua, cada uno de los recipientes (blanco y negro)
3. Con una lámpara, orientar la luz que caiga directamente en cada uno de los recipientes llenos de agua. 4. Con un cronómetro controlar 15 minutos. 5. Medir nuevamente la temperatura en ambos recipientes. Conclusiones:
Con esto, se puede comprobar que la emisividad de un cuerpo negro es mayor con r especto a un cuerpo “blanco”, atrae más calor, y por ende se calienta a una mayor temperatura.
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Transferencia de Calor
Universidad Nacional de Piura 4.5.
EXPERIMENTO 5:
Materiales:
1 caja de cartón (pequeña)
1 vela (pequeña)
2 monedas
Fósforos
Un lápiz
Técnica:
1. Pintar con el lápiz uno de los lados internos de caja 2.
Pegar las monedas en los lados opuestos de la caja
3. Tapamos la vela con la caja. 4. Esperamos un tiempo y podremos observar el fenómeno. Conclusiones:
Como resultado observamos que el carbón es buen conductor del calor, por ser un cuerpo negro absorbe con mayor rapidez el flujo de energía producto de la radiación.
