Universidad Tecnológica de Tabasco

Área: Tecnología Ambiental

Carrera: Ingeniería en Tecnología Ambiental

Docente: Rene Méndez Villegas

Materia: Operaciones unitarias

Materiales aislantes de calorGrupo: 3A

Alumnos:García Díaz Celso

López Espinoza YuselmiOsorio Romero Laura Patricia

Ortiz Urbina Perla CarolinaEspino Hernández Víctor Jesús

Villa Parrilla, Parrilla II, Centro Tabasco, marzo del 2015

• concepto1• Uso de los materiales aislantes 2• Ejemplo de materiales aislantes3• Ley de Fourier 4• Ejemplos 5• Bibliografía 6

Contenido

CONCEPTO

material que tiene la propiedad de impedir la transmisión del calor y que se caracteriza por su Resistividad Térmica.

Los materiales aislantes de calor están asociados a la capacidad de control de la transmisión de calor cuando se desea que no se exceda ciertos lí mites

. Estos reducen la transmisión de calor a través de la estructura sobre la que están instaladas.

Usos de los materiales aislantes

Los Materiales Aislantes se usan en la construcción para la protección de la obra arquitectónica, de sus envolventes; logrando así, disminuir los peligros de incendio. Los efectos del calor y del frío, los ruidos inevitables y evitar la humedad. Con ello se busca lograr el Confort Humano.

Materiales aislante

Lana de vidrio( hasta 400-450 c)

poliuretano

Corcho

Lana de roca (algo

mas de 450 c)

Ejemplos De

materiales aislantes

Términos

Qx= velocidad de transferencia de calor (watts “w”)A= área del corte transversal normal a la dirección del flujo de calor w/m x kK= conductividad térmica en w/m x kQx = se llama flujo especifico de calor (w/m2)ADt= es el gradiente de temperatura en dirección de xDx(-)= signo negativo se incluye a que si el flujo de calor es positivo en determinado sentido, la temperatura disminuye en ese mismo sentidos.

Para la conducción de calor en fluidos y gases

LEY DE FOURIER

Puede integrarse para el caso de transferencia de calor en estado estacionario a través de una pared plana con área de corte transversal constante A, donde la temperatura interios en el punto 1 es T1 Y T2 es la temperatura del punto 2 a una distancia de x2-x1 m.

Se integra, suponiendo que k es constante y no varia con temperatura y eliminando por conveniente el subíndice x de qx.

EJEMPLOS

Un ladrillo refractario tiene una conductividad térmica que varia con la temperatura de acuerdo con la ecuación :

Ejemplo 1

Ƙ= Ƙ cal

h m °c

Ƙ= 0.1+5X10 ⁻⁵ T

T= °C

Este ladrillo se usará para aislar un horno con una pared de 10 cm de espesor la temperatura exterior del aislante deberá ser de 40°C y la interior de 800°C. calcule el flujo de calor.

Q=? 10cm

Tex= 800°CTi= 40°C

Ejemplo 2Calcule el calor que pasa a través de la pared de un horno de ladrillo refractario limitado por dos superficies planas cuyas dimensiones son 4 X 2 X 0.2 m, las temperaturas de las caras internas y externas son de 350°C y 80°C respectivamente. La conductividad térmica del ladrillo refractario a 0°C es de 0.71 kcal/m h °C.

4m

2m

0.2mT=350°C Q=?

Ejemplo 3Una tubería de acero de 2 pulgadas que transporta vapor sobrecalentado esta aislada con 1.25 pulgadas de un aislante hecho con tierra diatomáceas ƙ= 0.0862 kcal/h m °C. Esta asu vez esta cubierta con 2.5 pulgadas de asbesto ƙ=0.0624 kcal/h m °C. En una prueba de temperatura ambiente era de 30°C la temperatura media del vapor era de 480°C y la temperatura de la superficie de 50°C.

a) Calcule las perdidas por calor expresadas en kcal/h mb) Calcule la temperatura en la interface entre las dos capas de

aislante c) Calcule el coeficiente h en la superficie en kcal/h m°C

2 pulgadasT=480°C

Ts= 50°C

Ta= 30°C

2.5 pulgadas

1.25 pulgadas

Bibliografía

• F. P. Incropera y D. P. De Witt: Fundamentos de Transferencia de Calor,4a Ed,, Mexico,2000

• Chapman A.J.: Transmision de calor, Editorial Libreria Editorial Bellisco, Madrid, 3a Edicion, 1990. • Aguirrezabalaga Lopez de Eguilaz, Valentin; Prieto Gonzalez, M. M.: Transferencia de calor:

problemas, Serv., Publicaciones Universidad de Oviedo, 2006