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   Laboratorio de Ciencia Basica
                          para Estudiantes de Ingeniería Química
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 Segundo

Proyecto Experimental

 

   
   

Estudio de un Fenómeno de Transferencia de Calor,

Ley de Enfriamiento de Newton

 

INTRODUCCIÓN

La transferencia de calor está relacionada con la razón de calor entre los cuerpos calientes y fríos llamadas fuente y receptor, y se lleva a cabo en procesos como condensación, vaporización, cristalización, reacciones químicas, etc. en donde la transferencia de calor, tiene sus propios mecanismos de transferencia, y cada uno de ellos cuenta con sus propias peculiaridades. La transferencia de calor es importante en los procesos, porque es un tipo de energía que se encuentra en transito debido a una diferencia de temperaturas (gradiente de temperaturas), y este tipo de energía es susceptible de transformarse en energía mecánica para producir trabajo, generar vapor, calentar una corriente fría, etc.

Objetivo:

Proporcionar una introducción a los procesos de transferencia de calor a través de la determinación experimental de la ecuación empírica que relaciona la temperatura de enfriamiento de una cantidad de sustancia con respecto al medio.

Actividades a desarrollar por el alumno:

1.- Buscar información acerca de los mecanismos de transmisión de calor, convección, conducción y radiación.

2.- Determinar las variables que se van a trabajar en este experimento.

3.- Clasificar y analizar la información para diseñar este experimento.

4.- Elaborar el proyecto, basándose en la utilización del método científico y el tratamiento estadístico de datos para determinar la ecuación empírica que relaciona la temperatura .de enfriamiento de una cantidad de sustancia respecto al medio.

Para llevar a cabo la elaboración del proyecto, basarse en la sección "Cómo elaborar un Proyecto de Investigación" y en la siguiente guía para realizar la misma:

  • Investigar los diferentes mecanismos de transferencia de calor.
  • Investigar las conductividades térmicas de: aluminio, cobre, vidrio y poliestireno expandido.
  • Investigar qué mecanismo de transferencia de calor, está involucrado estrictamente en la Ley de enfriamiento de Newton.
  • Investigar las medidas preventivas relacionadas con el manejo del liquido y calentamiento del mismo
  • Investigar los primeros auxilios relacionados con el inciso anterior.
  • Realizar el experimento bajo el siguiente criterio:
  1. a.  Variar el material del recipiente en donde se va a realizar el enfriamiento, a fin de analizar  diferentes
  2.                      curvas de enfriamiento.
  • Determinar las fuentes de error
  • Realizar el registro de los datos
  • Realizar la representación gráfica de los datos
  • Realizar la contabilidad de los resultados
  • Realizar el tratamiento estadístico de los datos
  • Determinar mediante el empleo del método de los mínimos cuadrados la ecuación empírica
  • Investigar las aplicaciones industriales de los mecanismos de transferencia de calor.

5.- Después de haber concluido el experimento, realizar una discusión en grupo (alumnos y profesor) de una manera crítica y guiados por los objetivos intermedios de la unidad

6.- Elaborar el Informe  (conforme a los lineamientos de la sección "Cómo Elaborar un Informe de Investigación")

Bibliografía básica:

   

1.        R. Resnick y D. Holliday, Física Parte I, Problema 2,3 Pág. 486. CECSA, México. (*)

2.        Francis W. Sears, Mark W. Zemansky, Hugh D. Young, Física, Aguilar, Madrid, 1981, pp. 1134.

Web Bibliografía básica:

 
  1.  La Seguridad en los Laboratorios de Prácticas, Universidad de Alcalá, 1995, Comisión de Seguridad y Salud Laboral

           http://www2.uah.es/edejesus/seguridad.htm

     

  1. Ley de enfriamiento de Newton. La transferencia de calor está relacionada con los cuerpos calientes y fríos llamados; fuente y ...    (portal de Ciencia Básica)                                                               http://es.geocities.com/ciencia_basica_experimentos/newton.htm

  2. ... Newton's Law of Cooling Introduction: Our objective is to use a...
    ...a computer program to test Newton's Law of Cooling by using the...
    http://physics.clarku.edu/~apradhan/newton_cooling.html

  1.  ...Verifying Newton’s Law of Cooling Newton’s...
    ...say 28 degrees centigrade. Newton
    ’s law of cooling says that...
    http://pegasus.cc.ucf.edu/~ucfcasio/Calculus/workshops/WORKMAT6.html

  1. ... NEWTON’S LAW OF COOLING Knight Foundation Summer Institute...
    ...not only to demonstrate Newton’s Law of Cooling but also to...
    http://www.haverford.edu/educ/knight-booklet/newtoncool.htm

  1. ... NEWTON'S LAW OF COOLING As soon as a hot cup of coffee is poured,...
    ...difference equation given by Newton's Law of Cooling is given by...
    http://www.southwestern.edu/~richards/cool.html

  2. Ley de Enfriamiento de Newton

       http://www.monografias.com/trabajos18/transferencia-calor/transferencia-calor.shtml

Web Bibliografía complementaria:

   
  1. Experiment 6
    ...are two-fold: To derive Fourier's law of thermal conduction. To...
    ...w of water Derivation of Fourier's law A functional relationship...
    http://www.eng.fsu.edu/~alvi/EML4304L/webpage/experiment3.html

 

Estudio de una Reacciòn de Neutralizaciòn Registro y Manejo de Datos Experimentales Velocidad de Reacciòn

 



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Última modificación:  4 de Julio de 2009

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