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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:
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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:
-
a. Variar el material del recipiente en donde se
va a realizar el enfriamiento, a fin de analizar diferentes
-
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:
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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.
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Web Bibliografía
básica:
Web Bibliografía
:
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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
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