INSTITUTO POLITCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA QUMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO DE FUNDAMENTOS DE FENMENOS DE TRANSPORTE

PRCTICA DE CALORIMETRA

PROFESORGregorio Zacahua TlacuaALUMNA:Glvez Gamboa Carlos Bryan

EQUIPO: 4 GRUPO: 2IM38

Introduccin

Calorimetra

La importancia de la energa calorfica en la Historia de la Humanidad es inmensa.La calorimetria es la rama de la fisica que se encarga de estudiar el calor y el comportamiento termico de los cuerpos. En el sistema internacional el calor como toda energia se mide en Joule (J). Tradicionalmente las unidades del calor son: la caloria,kilocaloria y btu.Caloria (cal): es la cantidad de calor que se debe suministrar a un gramode agua para que aumente su temperatura en 1C.Kilocaloria (kcal): es la cantidad de calor que se debe sumistrar a 1 kg de agua para que su temperatura aumente su temperatura en 1 C.Brittish Thermal Unit (BTU): cantidad de calor que se debe dar a una libra de agua para que su temperatura aumente en 1 F

Las equivalencias ms usuales son: 1 Kcal = 1000 cal1 BTU= 252 cal

Hay tres formas en las que se puede transferir el calor :La primera es la conduccion que se caracteriza principalmente por que se da entre solidos y por el contacto que debe haber entre estos medios para que pueda haber trannferencia de calor. A este fenomeno se le asocia la ley de fourierLa segunda es por conveccion, esta se caracteriza por que se da entre fluidos y debe haber movimient, en este movimiento se producen corrientes que pueden ser forazadas o naturales. a este tipo de tranferencia de calor se le asocia la ley de Newton.La tercera forma en que se tranfiere el calor es por radiacion y en ella quienes intercambian calor no tienen que estar en contacto, a este fenomeno se asocia la ley de la cuarta potencia.

Diagrama de la experimentacin

Tener un cronometro en manoAjustar a 2.9 v y 0.1 AEncendido del equipoUbicacin del equipo de trabajo y explicacin del mismo

Se contina con el mismo procedimientoSe enciende el cronometro y se comienza a contar cada 5 minutos para tomar las lecturas de las temperaturas.

Tomar nota de las temperaturas, desde t1 hasta t9

Se dice que a llegado al equilibrio cuando la temperatura se mantiene casi constante de una toma a otra

Diametro: D=1cm =0.01m r=0.005mLongitud: L=35cm =0.35mArea Transversal: At=D2/4 =*(0.01m)2/4=0.00007854 m2Area Superficial: As=2rL =2*(0.005m)*(0.35)=0.01099557429mKbronce=104 kcal/hmECUACIONES UTILIZDAS:

Debido a que el calor inicial esta dado en Watts se utiliza factor de conversin para transformarlo a kilocaloras (kcal) 1 Watts= 0.8598 Kcal

Experimentacin 1 V=6v ; I=0.23Ampt (min)T1 ; x=0zT2 ; x=5T3 ; x=10T4 ; x=15T5 ; x=20T6 ; x=25T7 ; x=30T8 ; x=35T9 ; Ta

52824.92322.121.52120.920.720.6

1030.42724.723.522.621.921.621.320.9

1531.728.225.724.423.422.622.221.920.8

2032.628.926.42523.923.122.822.420.8

2533.229.526.925.524.423.523.122.820.9

3033.729.927.325.824.723.823.42321

3534.130.227.62624.924.123.723.321

CalorX1=0mX2=0.05mX3=0.1mX4=0.15mX5=0.20mX6=0.25mX7=0.30mX8=0.35m

qxIndeterminado1944870203570.6666721061352988728

QxIndeterminado1.527445920.55135080.280440160.165405240.106186080.077597520.05717712

QpIndeterminado0.340945920.63514920.906059841.021094761.080313921.108902481.12932288

Calculando flux:

Calculando Qx:

Calculando Calor inicial o suministrado:

Calculando Calor Perdido:

Utilizando matrices para obtener el valor de m y b

Se le dan valores a x y a y de acuerdo a la temperatura y la longitud:NT-Ta "x"Qp "y" xy

113.2500175.5625

29.35-0.34094592-3.1878443587.4225

36.750.63514924.287257145.5625

45.150.906059844.6662081826.5225

54.051.021094764.1354337816.4025

63.251.080313923.5110202410.5625

72.851.108902483.160372078.1225

82.451.129322882.766841066.0025

47.15.5398971619.3392881376.16

Sustituyendo valores en matrices

hxValor

h1Indeterminado

h20.488265797

h30.244132898

h40.162755266

h50.122066449

h60.097653159

h70.081377633

h80.069752257

Calculando h

Experimentacion 2 V=10v ; I=0.38AmpSE EFECTUAN LOS CALCULOS CON EL MISMO MECANISMO DE LA EXPERIMENTACION ANTERIORt (min)T1 ; x=0T2 ; x=5T3 ; x=10T4 ; x=15T5 ; x=20T6 ; x=25T7 ; x=30T8 ; x=35T9 ; Ta

545.236.63127.825.924.62423.621.3

1049.239.933.729.927.425.624.824.221.3

1551.541.835.331.228.426.525.62521.4

2052.84336.23229.227.226.225.921.5

2553.843.93732.729.827.826.826.121.4

3054.644.537.633.230.328.227.226.521.5

3555.144.93833.630.628.527.526.821.6

Calorx=0mx=0.05mx=0.1mx=0.15mx=0.20mx=0.25mx=0.30mx=0.35m

qx048838.417243.28444.84773.62945.282107.733331398.8

Qx03.835767941.3542809280.663254590.374918540.231322290.165541380.10986175

Qp0-0.568527941.9129590722.603985412.892321463.035917713.101698623.15737825

hxValor

h1Indeterminado

h20.034049723

h30.017024862

h40.011349908

h50.008512431

h60.006809945

h70.009424778

h80.004864246

Conclusin En base a la experimentacin realizada concluyo que logramos comprobar lo que establece la ley de Fourier: que dice que la densidad de flujo de calor por conduccin, es proporcional a un gradiente de temperatura e inversamente proporcional a la distancia de propagacin.La conduccin es el modo de transferencia trmica en el que el calor se mueve desde una capa de temperatura elevada a otra capa de menor temperatura debido al contacto directo de las molculas del material. Cuando hay un equilibrio, el flujo de calor y la temperatura en cada punto del mismo permanece constante, y el proceso se denomina transmisin en rgimen estacionario y Cuando no existe equilibrio, debido a varios factores el proceso se denomina transmisin en rgimen transitorio.

BibliografaManual de laboratorio de fenmenos de transportehttps://universoelegante10.files.wordpress.com/2012/12/fenc3b3menos-de-transporte-bird-stewart-lightfoot-2a-ed-2006.pdf