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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE QUIMICA, INGENIERIA QUIMICA E INGENIERIA AGROINDUSTRIAL EAP: ING. AGROINDUSTRIAL PRÁCTICA: CONDUCTIVIDAD TÉRMICA CURSO: LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS AGROINDUSTRIALES II PROFESOR: ALEX SAMUEL SILVA INTEGRANTES: CÓDIGOS:

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Page 1: Conductividad térmica.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE QUIMICA, INGENIERIA QUIMICA E INGENIERIA

AGROINDUSTRIALEAP: ING. AGROINDUSTRIAL

PRÁCTICA:

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

CURSO:LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS

AGROINDUSTRIALES II

PROFESOR: ALEX SAMUEL SILVA

INTEGRANTES: CÓDIGOS:

Lima, diciembre del 2015

1. TABLA DE CONTENIDO

2. RESUMEN

Page 2: Conductividad térmica.docx

3. INTRODUCCIÓN

4. PRINCIPIOS TEÓRICOS

5. DETALLES EXPERIMENTALES

6. GRÁFICAS DEL ALUMINIO

7. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

8. CONCLUSIONES

9. RECOMENDACIONES

10. BIBLIOGRAFÍA

11. APÉNDICE

3. RESUMENEl presente informe tiene como objetivo determinar experimentalmente la conductividad térmica en sólidos metálicos utilizando barras cilíndricas de aluminio y cobre

Page 3: Conductividad térmica.docx

El proceso de transferencia de calor se lleva a cabo por enfriamiento de una barra cilíndrica que se sumerge en agua a temperatura constante. La variación de la temperatura con el tiempo, se determina en el centro de la barra cilíndrica con la ayuda de un termómetro digital.Usaremos el método de la resistencia interna despreciable, cuya suposición dice en esencia que, la temperatura del sólido es espacialmente uniforme en cualquier instante durante el proceso transitorio.La conductividad térmica experimental del aluminio y del cobre con su porcentaje de error comparados con las propiedades de los elementos extraídos de la bibliografía, para cada una de las cuatro corridas, figuran en la siguiente tabla.

INTRODUCCIÓN

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PRINCIPIOS TEÓRICOS

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DETALLES EXPERIMENTALESMATERIALES Y EQUIPO

- 1 Horno eléctrico.- 1 Barra cilíndrica de aluminio.- 1 Barra cilíndrica de cobre.- 1 Termómetro digital.- 1 Termómetro de vidrio.- 1 Cronómetro.- 1 Tanque con agua.- Aceite.- Pinzas de metal.- Guantes

PROCEDIMIENTO1. Primero se toman las dimensiones de cada barra (altura, diámetro).

Page 6: Conductividad térmica.docx

2. Verificar que estén completamente limpias las barras, observar que no haya residuos de aceites en su interior.3. Introducir al horno las dos barras de aluminio y cobre a una temperatura de 200ºC por un tiempo de 30 minutos.4. Pasado el tiempo, retirar la barra de aluminio con ayuda del guante e inmediatamente echar aceite por el orificio que presenta la barra en la parte superior. Evitar que no rebalse el aceite por la barra. (La otra barra de cobre permanece en el horno)5. Medir con el termómetro digital la temperatura que marca en ese instante. 6. Tomar la temperatura del tanque antes de introducir la barra de aluminio.7. Introducir la barra de aluminio con la ayuda de la pinza en el tanque para enfriarla súbitamente y medir las temperaturas que registra en ese momento por cada cinco segundos, hasta que la temperatura que marque el termómetro digital sea constante.

Realizar de esta manera para la barra de aluminio.Repetir el mismo procedimiento para la barra de cobre

Page 7: Conductividad térmica.docx

TABULACIÓN DE DATOS Y RESULTADOS

Tabla Nº3: Dimensiones de las barras de cobre y aluminio

Medida de las barras para el Cobre

Cobre (Cu) Aluminio (Al)

Altura (cm) 14.8 14.8 0.0108m

Diámetro (cm) 5,413 5,00

Medida de los orificios de las barras para el Aluminio

Cobre (Cu) Aluminio (Al)

Altura (cm) 7.995 6,364 0.0108m

Diámetro (cm) 1.01 0,882

Tabla Nº4: Propiedades del aluminio y cobre

Cp (J/Kg.ºC) ρ (Kg/m3) K (W/m.ºC)

Aluminio (Al) 903 2702 237

Cobre (Cu) 385 8933 401

ROPIEDADES DEL ALUMINIO Y COBRE

Cp (J/Kg.ºC) ρ (Kg/m3) K (W/m.ºC)

Aluminio (Al) 903 2702 237

Cobre (Cu) 385 8933 401

Page 8: Conductividad térmica.docx

Tiempo para llegar al equilibrio

(t) s

temperaturaen el

bloque

Temperatura en el tiempo “t” (T) ºC T−T 00

T i−T 00LN

T−T 00

T i−T 00

1B∗ln

T−T00

T i−T 00

5 129.6 21.6 0.89552239 -0.110348057 -13.07084433

10 122.8 21.6 0.83913765 -0.175380527 -20.77400936

15 117.6 21.6 0.7960199 -0.228131093 -27.02236974

20 112 21.6 0.74958541 -0.288235017 -34.14174325

25 107.6 21.6 0.71310116 -0.338131988 -40.05209237

30 104.2 21.6 0.68490879 -0.378469604 -44.83012571

35 101 21.6 0.65837479 -0.417980916 -49.51028252

40 97.3 21.6 0.62769486 -0.465701124 -55.16279172

45 93.8 21.6 0.5986733 -0.513039238 -60.77004156

50 90.8 21.6 0.57379768 -0.555478422 -65.7970078

55 88.3 21.6 0.55306799 -0.592274331 -70.1555223

60 85.5 21.6 0.52985075 -0.635159923 -75.23536607

65 83.3 21.6 0.51160862 -0.670195353 -79.38534995

70 81.2 21.6 0.49419569 -0.70482371 -83.48711552

75 79.2 21.6 0.47761194 -0.738956717 -87.5302063

80 77.3 21.6 0.46185738 -0.772499137 -91.50334159

85 75.2 21.6 0.44444444 -0.810930216 -96.05554362

90 73.8 21.6 0.43283582 -0.837396789 -99.19053726

95 72.1 21.6 0.41873964 -0.870505948 -103.1123522

100 70.2 21.6 0.40298507 -0.908855753 -107.6549273

105 68.7 21.6 0.39054726 -0.940206283 -111.3684308

110 67.6 21.6 0.3814262 -0.963837888 -114.1676194

115 66.1 21.6 0.36898839 -0.996990095 -118.0945335

120 64.8 21.6 0.35820896 -1.026638789 -121.6064527

Page 9: Conductividad térmica.docx

125 63 21.6 0.34328358 -1.069198403 -126.6476841

130 61.8 21.6 0.33333333 -1.098612289 -130.13179

135 60.5 21.6 0.3225539 -1.131485034 -134.0256015

140 58.7 21.6 0.30762852 -1.178862315 -139.6374906

145 57.8 21.6 0.30016584 -1.203420165 -142.5463941

150 56.8 21.6 0.29187396 -1.231433202 -145.8645679

155 55.7 21.6 0.2827529 -1.2631819 -149.6252349

160 55 21.6 0.27694859 -1.283923384 -152.0820857

165 54 21.6 0.26865672 -1.314320861 -155.6826991

170 53.1 21.6 0.26119403 -1.342491738 -159.0195693

175 52.3 21.6 0.25456053 -1.36821663 -162.06671

180 51.5 21.6 0.24792703 -1.394620804 -165.1943124

185 50.6 21.6 0.24046434 -1.425183454 -168.8144907

190 49.8 21.6 0.23383085 -1.453157306 -172.1280231

195 49 21.6 0.22719735 -1.481936271 -175.536922

200 48.3 21.6 0.22139303 -1.507815719 -178.60237

205 47.3 21.6 0.21310116 -1.545988292 -183.1239518

210 46.7 21.6 0.20812604 -1.569611438 -185.9221385

215 46.3 21.6 0.20480929 -1.585676041 -187.8250077

220 45.6 21.6 0.19900498 -1.614425454 -191.2304061

225 45 21.6 0.19402985 -1.639743262 -194.2293273

230 44.1 21.6 0.18656716 -1.678963975 -198.8750624

235 43.6 21.6 0.18242123 -1.701436831 -201.536996

240 43.1 21.6 0.17827529 -1.724426349 -204.2601288

245 42.6 21.6 0.17412935 -1.747956847 -207.0473411

250 42 21.6 0.16915423 -1.776944383 -210.4809456

255 41.6 21.6 0.16583748 -1.796747011 -212.8265878

Page 10: Conductividad térmica.docx

260 41 21.6 0.16086235 -1.827206218 -216.4345132

265 40.6 21.6 0.15754561 -1.848040305 -218.9023329

270 40.3 21.6 0.15505804 -1.86395576 -220.7875354

275 39.8 21.6 0.15091211 -1.89105769 -223.9977877

280 39.5 21.6 0.14842454 -1.907678571 -225.9665487

285 39 21.6 0.14427861 -1.936009078 -229.3223273

290 38.7 21.6 0.14179104 -1.953400821 -231.3823976

295 38.4 21.6 0.13930348 -1.971100398 -233.4789313

300 37.6 21.6 0.13266998 -2.019890562 -239.258178

305 37.5 21.6 0.1318408 -2.026160175 -240.0008203

310 37 21.6 0.12769486 -2.058111775 -243.7855211

315 36.6 21.6 0.12437811 -2.084429083 -246.9028342

320 36.2 21.6 0.12106136 -2.111457756 -250.1044091

325 35.9 21.6 0.1185738 -2.132219747 -252.563689

330 35.6 21.6 0.11608624 -2.153421955 -255.0751129

335 35.4 21.6 0.11442786 -2.167810692 -256.7794741

340 35.1 21.6 0.1119403 -2.189789599 -259.3828989

345 34.9 21.6 0.11028192 -2.204715249 -261.150858

350 34.6 21.6 0.10779436 -2.227529927 -263.8532808

355 34.4 21.6 0.10613599 -2.243034113 -265.6897681

360 34.1 21.6 0.10364842 -2.26675064 -268.4990158

365 33.7 21.6 0.10033167 -2.299273832 -272.3514224

370 33.6 21.6 0.09950249 -2.307572635 -273.3344244

375 33.4 21.6 0.09784411 -2.324379753 -275.3252453

380 33.1 21.6 0.09535655 -2.350132249 -278.3756558

385 32.8 21.6 0.09286899 -2.376565506 -281.5067031

390 32.2 21.6 0.08789386 -2.431625283 -288.0285921

Page 11: Conductividad térmica.docx

395 31.9 21.6 0.0854063 -2.460335389 -291.4293345

400 31.6 21.6 0.08291874 -2.489894191 -294.930606

405 31.4 21.6 0.08126036 -2.510096899 -297.3236381

410 31.3 21.6 0.08043118 -2.520353399 -298.5385314

415 31.1 21.6 0.0787728 -2.541187486 -301.0063511

420 31 21.6 0.07794362 -2.551769595 -302.2598132

425 30.8 21.6 0.07628524 -2.5732758 -304.807246

430 30.6 21.6 0.07462687 -2.595254707 -307.4106707

435 30.4 21.6 0.07296849 -2.617727563 -310.0726043

440 30.3 21.6 0.0721393 -2.629156259 -311.4263455

445 30.2 21.6 0.07131012 -2.640717081 -312.7957371

450 30 21.6 0.06965174 -2.664247578 -315.5829495

455 29.8 21.6 0.06799337 -2.68834513 -318.43733

460 29.7 21.6 0.06716418 -2.700615223 -319.8907355

465 29.6 21.6 0.06633499 -2.713037743 -321.3621962

470 29.5 21.6 0.0655058 -2.725616525 -322.8521662

475 29.4 21.6 0.06467662 -2.738355551 -324.3611174

480 29.3 21.6 0.06384743 -2.751258955 -325.8895393

485 29.1 21.6 0.06218905 -2.777576264 -329.0068524

490 28.9 21.6 0.06053068 -2.804604936 -332.2084273

495 28.8 21.6 0.05970149 -2.818398258 -333.8422609

500 28.6 21.6 0.05804312 -2.846569135 -337.1791311

505 28.5 21.6 0.05721393 -2.860957873 -338.8834923

510 28.3 21.6 0.05555556 -2.890371758 -342.3675982

515 28.2 21.6 0.05472637 -2.905409635 -344.1488507

520 28 21.6 0.05306799 -2.936181294 -347.7937863

525 27.8 21.6 0.05140962 -2.967929992 -351.5544533

Page 12: Conductividad térmica.docx

530 27.7 21.6 0.05058043 -2.984190513 -353.4805292

535 27.5 21.6 0.04892206 -3.017526933 -357.4292635

540 27.4 21.6 0.04809287 -3.034621367 -359.4541173

545 27.3 21.6 0.04726368 -3.052013109 -361.5141876

550 27.3 21.6 0.04726368 -3.052013109 -361.5141876

555 27.1 21.6 0.04560531 -3.087731192 -365.7450324

560 27 21.6 0.04477612 -3.106080331 -367.9185073

565 27 21.6 0.04477612 -3.106080331 -367.9185073

570 26.9 21.6 0.04394693 -3.124772464 -370.1326103

575 26.8 21.6 0.04311774 -3.143820659 -372.3888892

580 26.7 21.6 0.04228856 -3.163238745 -374.688982

585 26.5 21.6 0.04063018 -3.203244079 -379.4276563

590 26.3 21.6 0.03897181 -3.244916776 -384.3638314

595 26.1 21.6 0.03731343 -3.288401888 -389.514689

600 26 21.6 0.03648425 -3.310874743 -392.1766225

605 25.9 21.6 0.03565506 -3.333864262 -394.8997553

610 25.8 21.6 0.03482587 -3.357394759 -397.6869677

615 25.7 21.6 0.03399668 -3.381492311 -400.5413482

620 25.6 21.6 0.0331675 -3.406184923 -403.4662144

625 25.5 21.6 0.03233831 -3.431502731 -406.4651356

630 25.4 21.6 0.03150912 -3.457478218 -409.5419595

635 25.2 21.6 0.02985075 -3.511545439 -415.9462791

640 25.1 21.6 0.02902156 -3.539716316 -419.2831494

645 25 21.6 0.02819237 -3.568703853 -422.7167538

650 24.9 21.6 0.02736318 -3.598556816 -426.2528689

655 24.8 21.6 0.026534 -3.629328474 -429.8978045

660 24.7 21.6 0.02570481 -3.661077173 -433.6584715

Page 13: Conductividad térmica.docx

665 24.6 21.6 0.02487562 -3.693866996 -437.5424608

670 24.2 21.6 0.02155887 -3.836967839 -454.4929074

675 24.1 21.6 0.02072968 -3.876188552 -459.1386424

680 24 21.6 0.0199005 -3.917010547 -463.9740509

685 23.9 21.6 0.01907131 -3.959570161 -469.0152824

690 23.8 21.6 0.01824212 -4.004021924 -474.2806408

695 23.7 21.6 0.01741294 -4.05054194 -479.7909859

700 23.6 21.6 0.01658375 -4.099332104 -485.5702326

705 23.6 21.6 0.01658375 -4.099332104 -485.5702326

710 23.4 21.6 0.01492537 -4.204692619 -498.0502973

715 23.3 21.6 0.01409619 -4.261851033 -504.820772

720 23.3 21.6 0.01409619 -4.261851033 -504.820772

Tiempo para llegar

al equilibrio

(t) s

temperatura

en el bloque

Temperatura en el tiempo “t” (T) ºC

T−T 00

T i−T 00LN

T−T 00

T i−T 00

1B∗ln

T−T00

T i−T 00

5 128.1 21.6 0.930131 -0.07242984

10 125.2 21.6 0.90480349 -0.10003749

15 120.8 21.6 0.86637555 -0.14343681

20 117.3 21.6 0.83580786 -0.17935652

25 113.3 21.6 0.80087336 -0.22205244

30 109.6 21.6 0.76855895 -0.26323801

35 105.7 21.6 0.73449782 -0.30856826

40 101.6 21.6 0.69868996 -0.35854819

45 98.3 21.6 0.669869 -0.40067311

Page 14: Conductividad térmica.docx

50 95.2 21.6 0.64279476 -0.4419298

55 92.5 21.6 0.61921397 -0.47930439

60 89.7 21.6 0.59475983 -0.51959761

65 87.5 21.6 0.57554585 -0.55243638

70 84.9 21.6 0.55283843 -0.59268949

75 82.5 21.6 0.53187773 -0.63134165

80 80.6 21.6 0.51528384 -0.66303738

85 79.7 21.6 0.50742358 -0.67840916

90 78.9 21.6 0.50043668 -0.6922742

95 77.2 21.6 0.48558952 -0.72239162

100 74.9 21.6 0.46550218 -0.76463849

105 72.2 21.6 0.4419214 -0.81662325

110 70.7 21.6 0.42882096 -0.84671579

115 69.4 21.6 0.41746725 -0.87354918

120 67.6 21.6 0.40174672 -0.91193343

125 66.6 21.6 0.3930131 -0.93391233

130 65.7 21.6 0.38515284 -0.95411504

135 62.6 21.6 0.3580786 -1.02700276

140 61.2 21.6 0.34585153 -1.0617457

145 59.6 21.6 0.33187773 -1.10298866

150 58.7 21.6 0.32401747 -1.12695785

155 57.6 21.6 0.31441048 -1.15705588

160 56.3 21.6 0.30305677 -1.19383514

165 55 21.6 0.29170306 -1.23201892

170 53.7 21.6 0.28034934 -1.27171879

175 52.9 21.6 0.27336245 -1.29695673

180 52 21.6 0.26550218 -1.32613221

Page 15: Conductividad térmica.docx

185 51.3 21.6 0.25938865 -1.34942778

190 50.3 21.6 0.25065502 -1.3836777

195 49.5 21.6 0.24366812 -1.41194813

200 48.6 21.6 0.23580786 -1.44473796

205 47.6 21.6 0.22707424 -1.48247828

210 47.2 21.6 0.22358079 -1.49798247

215 46.2 21.6 0.21484716 -1.53782838

220 45.7 21.6 0.21048035 -1.55836298

225 45 21.6 0.20436681 -1.5878388

230 44.3 21.6 0.19825328 -1.6182099

235 43.7 21.6 0.1930131 -1.64499721

240 42.8 21.6 0.18515284 -1.68657364

245 42.5 21.6 0.18253275 -1.70082566

250 41.9 21.6 0.17729258 -1.72995394

255 41.2 21.6 0.17117904 -1.76504526

260 40.5 21.6 0.1650655 -1.8014129

265 40.3 21.6 0.16331878 -1.8120513

270 39.7 21.6 0.1580786 -1.84466288

275 39.1 21.6 0.15283843 -1.87837394

280 38.8 21.6 0.15021834 -1.89566544

285 38.3 21.6 0.14585153 -1.9251661

290 38 21.6 0.14323144 -1.94329349

295 37.6 21.6 0.13973799 -1.9679861

300 37.2 21.6 0.13624454 -1.99330391

305 36.3 21.6 0.12838428 -2.05272733

310 36.3 21.6 0.12838428 -2.05272733

315 36 21.6 0.12576419 -2.07334662

Page 16: Conductividad térmica.docx

320 35.7 21.6 0.1231441 -2.09440003

325 35.4 21.6 0.12052402 -2.11590623

330 35.2 21.6 0.11877729 -2.13050503

335 34.6 21.6 0.11353712 -2.17562547

340 34.1 21.6 0.10917031 -2.21484618

345 33.8 21.6 0.10655022 -2.23913887

350 33.4 21.6 0.10305677 -2.27247529

355 34.1 21.6 0.10917031 -2.21484618

360 33.9 21.6 0.10742358 -2.23097556

365 33.1 21.6 0.10043668 -2.29822779

370 32.9 21.6 0.09868996 -2.3157721

375 32.3 21.6 0.09344978 -2.37033108

380 31.8 21.6 0.08908297 -2.4181871

385 31.6 21.6 0.08733624 -2.43798973

390 31.3 21.6 0.08471616 -2.46844894

395 31.2 21.6 0.08384279 -2.47881172

400 30.8 21.6 0.08034934 -2.52137134

405 30.7 21.6 0.07947598 -2.53230041

410 30.6 21.6 0.07860262 -2.54335025

415 30.4 21.6 0.0768559 -2.5658231

420 30 21.6 0.07336245 -2.61234312

430 29.6 21.6 0.069869 -2.66113328

440 29.3 21.6 0.06724891 -2.69935449

450 29 21.6 0.06462882 -2.73909482

460 28.9 21.6 0.06375546 -2.75270047

470 28.5 21.6 0.06026201 -2.80905341

480 28.3 21.6 0.05851528 -2.8384673

Page 17: Conductividad térmica.docx

490 28.2 21.6 0.05764192 -2.85350517

500 27.9 21.6 0.05502183 -2.90002519

510 27.7 21.6 0.05327511 -2.93228605

520 27.6 21.6 0.05240175 -2.94881535

530 27.4 21.6 0.05065502 -2.98271691

540 27.2 21.6 0.0489083 -3.01780823

550 27 21.6 0.04716157 -3.05417587

560 26.9 21.6 0.04628821 -3.072868

570 26.7 21.6 0.04454148 -3.11133428

580 26.5 21.6 0.04279476 -3.15133962

590 26.4 21.6 0.0419214 -3.17195891

600 26.3 21.6 0.04104803 -3.19301231

610 26.2 21.6 0.04017467 -3.21451852

620 26 21.6 0.03842795 -3.25897028

630 25.9 21.6 0.03755459 -3.2819598

640 25.7 21.6 0.03580786 -3.32958785

650 25.6 21.6 0.0349345 -3.35428046

660 25.4 21.6 0.03318777 -3.40557376

670 25.3 21.6 0.03231441 -3.432242

680 25.3 21.6 0.03231441 -3.432242

690 25.2 21.6 0.03144105 -3.45964098

700 25 21.6 0.02969432 -3.51679939

710 24.9 21.6 0.02882096 -3.54665235

720 24.7 21.6 0.02707424 -3.60917271

730 24.6 21.6 0.02620087 -3.64196253

740 24.5 21.6 0.02532751 -3.67586409

750 24.4 21.6 0.02445415 -3.71095541

Page 18: Conductividad térmica.docx

760 24.4 21.6 0.02445415 -3.71095541

770 24.3 21.6 0.02358079 -3.74732305

780 24.2 21.6 0.02270742 -3.78506338

790 24.1 21.6 0.02183406 -3.82428409

800 24 21.6 0.0209607 -3.86510609

810 24 21.6 0.0209607 -3.86510609

820 23.9 21.6 0.02008734 -3.9076657

830 23.8 21.6 0.01921397 -3.95211746

840 23.7 21.6 0.01834061 -3.99863748

850 23.7 21.6 0.01834061 -3.99863748

860 23.7 21.6 0.01834061 -3.99863748

870 23.6 21.6 0.01746725 -4.04742764

880 23.6 21.6 0.01746725 -4.04742764

890 23.6 21.6 0.01746725 -4.04742764

900 23.6 21.6 0.01746725 -4.04742764

EJEMPLO DE CÁLCULOS

1.) Cálculo del coeficiente de transferencia de calor convectivo (h).

Para el caso de conducción en estado no estacionario, y asumiendo resistencia interna despreciable:

Donde:

T = Temperatura en en tiempo “t” (oC.) t = tiempo de enfriamiento

Ti = Temperatura Inicial (°C) Cp = calor específico del cobre

V = Volumen de la barra T∞ = Temperatura del agua (°C)

S = Superficie de la barra r= densidad del Aluminio

Page 19: Conductividad térmica.docx

Esta ecuación indica que al efectuar la gráfica: Ln(T−T ∞T i−T ∞

¿ para t = 0s

la pendiente es -h

cpv∗ρ

Reemplazando valores en Ln(T−T ∞T i−T ∞

¿ para t = 5s

T = 129.6°C

Ti = 142.2°C

T∞ = 21.6°C

Obtenemos = Ln(129.6−21.6142.2−21.6

¿= -0.110348057

*Todos los valores que corresponden a esta parte de cálculo se encuentran en la Tabla N° .

Se realiza la gráfica correspondiente, “ Ln(T−T ∞T i−T ∞

¿ vs t “, usando los datos de la tabla N°. Del

Gráfico N° 1 se obtiene una recta, consideramos la pendiente:

m = -0.005038028

m== -h

c p∗p∗vs

Luego: -0.005038028 = -h

c p∗p∗vs

A. Calculando la superficie de la barra:

S =

Page 20: Conductividad térmica.docx

S = 0,02969 m2

B. Calculando el volumen de la barra:

Donde:

V = Volumen de la barra.

S = Superficie de la barra

Do = Diámetro del orificio del cilindro.

Lo = Profundidad del orificio en el cilindro.

Entonces: vs

=0.011255

Y de tablas, datos adjuntos en la Tabla N°4 (Propiedades del cobre), tenemos:

, Reemplazando en (II):

-0.005038028 = -h

cp∗¿

ρ∗vs

¿

-0.005038028= - h

385∗8933∗0.011255

h=195.0243

2.) Cálculo de la conductividad térmica (K) de la barra de Aluminio.

Page 21: Conductividad térmica.docx

luego

Entonces reemplazando:

La ecuación (IV) indica que al graficar vs t, la pendiente

es

A.) Proceso de iteración. Asumimos un valor de K:

- K asumido = 260.0 W/m°K Calculamos el B:

B =8.4423 x 10−3 è (1/B) = 118.45

*El B (Biot), es menor de 0.1. Esto nos permite realizar los cálculos despreciando la resistencia

interna (estado no estacionario).

Graficamos vs. t.

La curva obtenida se muestra en la Gráfica N° 4 y la pendiente hallada en el grafico es:

m =-0.596759 =−α

(v /s)2 α=7.5594∗10−5

Page 22: Conductividad térmica.docx

Luego de reemplazar, calculamos K a partir de:kcρ∗ρ

=7.5594∗10−5

K = 259.9848 W/m°K

Page 23: Conductividad térmica.docx