UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA

U.M.R.P.S.F.X.CH. – Facultad de Tecnología

Practica 1: Temperatura e Instrumentos de medición

Nombres y carreras: Nicole Vanessa Flores Espada – Ingeniería Industrial

Ines Valeria Pérez Pinto – Ingeniería Industrial

Mayte Marlene Salas – Ingeniería Ambiental

Andres Alejandro Tellez Siles – Ingenieria Quimica

Marcelo Sebastián Valdivia Melean – Ingeniera Ambiental

Materia: Lab. Operaciones Unitaria II

Grupo: Miércoles 09:00 - 11:00

Fecha de realización de la práctica: 9 de septiembre de 2015

Fecha de entrega del informe: 9 de septiembre de 2015

Docente: Ing. Epifanio Pacheco

Sucre – Bolivia

Practica 1: Temperatura e instrumentos de medición

1. Introducción

En la práctica de Laboratorio, se realizaron diferentes análisis en los cuales vimos el funcionamiento de varios instrumentos de medición de temperatura. En este informe se realizaran análisis cuantitativos y cualitativos sobre la transferencia de calor y posibles variables que hagan diferir la temperatura, como por ejemplo la resistencia.

Los instrumentos de medición y los porcesos en los que se vio su utilidad, fueron:

a) Pirómetro digital, para calcular la variación de temperatura en dos caras de un ladrillo

b) Termopar y Termistor, para calcular la temperatura y la resistencia de una hornilla y el proceso de ebullición del agua

c) Multímetro, para medir la variación de la temperatura respecto al tiempo en el proceso de ebullición del agua

d) Termómetro digital, para medir la variación de la temperatura respecto al tiempo en el proceso de ebullición del agua

2. Marco Teórico

Calor: Es una forma de energía que nace a partir de un gradiente de temperatura.

Temperatura

Instrumentos de medición de temperatura

Unidades de medicion

Punto de ebullición

3. Objetivos

- Analizar el comportamiento de la temperatura en función a diferentes procesos de transferencia de calor por medio de diferentes instrumentos.

- Aprender a identificar, reconocer, utilizar, y analizar los datos de cada instrumento - Calcular y graficar, cuando sea posible, los procesos realizados

4. Procedimiento

a) Funcionamiento de pirómetro en la medición de temperatura de las caras de un ladrillo

- Se mide las temperaturas iniciales sin exposición al calor, de ambas caras- En periodos de 30 s, analizamos la variación de temperatura de cada una de las

caras.

- Se calcula la temperatura promedio después del tiempo transcurrido, tomando en cuenta las dimensiones del ladrillo

b) Funcionamiento de termopar, termómetro digital, Termistor y multímetro. - Cargamos un litro de agua en un vaso de precipitados- Ponemos a calentar el agua y medimos las temperaturas en periodos de tiempo- En el caso del termistor, se mide la resistencia utilizada para la transferencia de

calor

5. Materiales y reactivos

Hornillas eléctricas Vaso de precipitados Termómetro digital Termopar Pirómetro Termistor Multímetro Marcadores Instrumentos para el transporte de materiales calientes Agua

6. Datos

a) Funcionamiento de pirómetro en la medición de temperatura de las caras de un ladrillo

Corrida Tiempo (s) T1 (ºC) T2 (ºC)

0 0 26 409.41 30 26.3 380.22 60 28 397.23 90 29.9 409.74 120 31.3 417.65 150 33.1 412.96 180 34.2 404.87 210 36.1 4258 240 37.4 417.79 270 38.9 414.2

10 300 40.7 423.6

b) Funcionamiento de termopar, termómetro digital, Termistor y multímetro.

Multímetro

CorridaTiempo (min)

Temperatura (ºC)

0 0 181 1 192 2 203 5 244 10 355 15 476 20 617 25 74

Termistor y termopar

Tiempo (min)

Temperatura (ºC)

Resistencia (kΩ)

0 60 0.081 61 0.1072 63 0.1313 64 0.1384 65 0.1545 67 0.1756 68 0.25

Termómetro digital

CorridaTiempo (min)

Temperatura (ºC)

0 0 18.31 2 21.72 4 25.73 6 304 8 33.95 10 38.96 12 43.27 14 49.18 16 56.29 18 61

10 20 64.611 22 70.112 24 76.413 26 79.914 28 8415 30 86.416 32 88.8

17 34 91.1

7. Cálculos y graficas

Cálculo de la trasferencia de calor, por la Ley de Fourier, del Ladrillo

Corrida

Tiempo (s) T1 (ºC) T2 (ºC)

0 0 26 409.41 30 26.3 380.22 60 28 397.23 90 29.9 409.74 120 31.3 417.65 150 33.1 412.96 180 34.2 404.87 210 36.1 4258 240 37.4 417.79 270 38.9 414.2

10 300 40.7 423.6PROMEDIO 32.9 410.21

CONVERSION ºF 91.22 770.38

q=k∗A∗(T 1−T2)

e

k (ladrillo):0.4 BTU/hr-ft-ºF

q=k∗A∗(T1−T 2 )

e=0.4∗0.258∗(770.38−91.22 )

0.40.197=365.05BTU /hr

Calcular los valores a graficar para el Termistor

Tiempo (min)

Temperatura (ºC)

Resistencia (kΩ)

0 60 0.081 61 0.1072 63 0.1313 64 0.1384 65 0.1545 67 0.1756 68 0.25

ln ( RR0 )=β ( 1T−1T 0 )

8. Recomendaciones

- En el caso del termómetro digital, este instrumento de contacto con el cuerpo de agua a ser medido, no debe tener un contacto con las paredes del recipiente contenedor

- Medir los tiempos con la mayor precisión posible. En el caso del Ladrillo, medir en el mismo punto de trabajo, para así obtener tomas más precisas

9. Conclusiones

10. Bibliografía

11. Anexos