Este documento presenta un laboratorio sobre transferencia de calor por conducción y aislamiento térmico. Los objetivos son comprobar la conducción de calor, calcular la conductividad térmica de materiales, y analizar el efecto del aislamiento. Se describen los equipos, se presentan tablas de datos de temperatura tomados con y sin aislamiento, y faltan cálculos y conclusiones. El documento evalúa experimentalmente la conducción de calor y el impacto del aislamiento usando termocuplas y un termómetro infrarrojo.

1. LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR No.1
Practica No.1: Conduccion Unidimensional y Aislamiento Termico
FUNDACION UNIVERSIDAD DE AMERICA
Docente: Ing. Jorge Mario Grueso Castillo. M.Sc.
1. OBJETIVOS
1. Comprobar el fenómeno de transferencia de calor por conducción, sin conocer la presencia de
otras formas de perdidas de calor.
2. Calcular con datos experimentales la conductividad térmica de diferentes materiales.
3. Verificar que la conductividad térmica es una propiedad independiente de la geometría.
4. Analizar el fenómeno de transferencia de calor en ausencia de aislamiento y
con presencia de aislamientos, teniendo en cuenta el tipo de materiales y espesor.
2. INTRODUCCION Y MARCO REFERENCIAL
Formulas y teorica especifica con relación directa al fenómenos de trasnferencia
estudiado. (falta)

2. Inicio
En un vaso ponga a hervir 2000
ml de agua
Hervir punto No
de ebullicion
Seguir
Calentando
Si
Si No
Prueba A
Prueba B
Llene el recipiente de prueba A
(sin aislante) Llene el recipiente de prueba B
(Con aislante)
Introduzca la termocupla y tome
Introduzca la termocupla y tome
datos de la temperatura al interior
datos de la temperatura al interior
del recipiente y con el termómetro
del recipiente y con el termómetro
infrarrojo tome la temperatura
infrarrojo tome la temperatura
exterior de este.
exterior de este.
Tome datos de la temperatura
externa e interna cada 20 Tome datos de la temperatura
segundos por 20 minutos. externa e interna cada 20
segundos por 20 minutos.
Vuelva calentar el agua
Fin

3. 2. DESCRIPCION DE LOS EQUIPOS UTILIZADOS.
Equipo Descripcion Fotografia
Termocupla Una termocupla se hace con dós alambres de
distinto material unidos en un extremo
(soldados generálmente). Al aplicar
temperatura en la
unión de los metales se genera un voltaje muy
pequeño (efecto Seebeck) del orden de los
milivolts el cual aumenta con la temperatura.
Plancha Una placa calefactora es un pequeño aparato
calefactora de sobremesa, portátil y autónomo, que posee
uno o más elementos de calefacción eléctrica,
y que se emplea para calentar recipientes con
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líquidos, de forma controlada.
Vaso de Es un recipiente cilíndrico de vidrio fino que se
precipitado utiliza muy comúnmente en el laboratorio,
sobre todo, para preparar o calentar sustancias
y traspasar líquidos. Son cilíndricos con un
fondo plano; se les encuentra de varias
capacidades, desde 1 mL hasta de varios litros.
Normalmente son de vidrio o de goma aquéllos
cuyo objetivo es contener gases o liquidos.
Tienen componentes de teflón u otros
materiales resistentes a la corrosión.
Termometro también denominado termómetro láser, es un
Infrarrojo instrumento que tiene la capacidad de medir la
temperatura a distancia y sin necesidad de
tocar el objeto físicamente. Esto es debido a
que determinada la temperatura del objeto al
conocer la cantidad de energía infrarroja
emitida.
Calibrador Es un instrumento para medir dimensiones de
objetos relativamente pequeños,
desde centímetros hasta fracciones
de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de
milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de
las pulgadas tiene divisiones equivalentes a
1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de
pulgada.

4. 3. RECOLECCION DE DATOS
Tabulado de la recolección de datos conducción unidimensional y aislamiento térmico.
Seccion 1: Recipiente sin Aislante.
Cantidad de Agua (ml): 700 ml
Dimensiones del Recipiente: Alto ( )mm; Diametro ( )mm; Espesor ( )mm.
Temperatura Inicial: (84)°C.
Recipiente con geometría: Cilindrica (x); Pared Plana ( ); Esferica ( ).
Dato Tiemp T. interna T. externa ∆T Dat Tiem T. interna T. externa ∆T
(s) (°C) (°C) o (s) (°C) (°C)
1 20 74 65 9 31 620 74 65 9
2 40 74 66 8 32 640 74 66 8
3 60 74 66 8 33 660 74 66 8
4 80 74 66 8 34 680 74 66 8
5 100 73,5 66 7,5 35 700 73,5 66 7,5
6 120 73,5 65 8,5 36 720 73,5 65 8,5
7 140 73 63 10 37 740 73 63 10
8 160 73 63 10 38 760 73 63 10
9 180 73 64 9 39 780 73 64 9
10 200 72,5 63 9,5 40 800 72,5 63 9,5
11 220 72,5 64 8,5 41 820 72,5 64 8,5
12 240 72 66 6 42 840 72 66 6
13 260 71,5 64 7,5 43 860 71,5 64 7,5
14 280 71 63 8 44 880 71 63 8
15 300 71 63 8 45 900 71 63 8
16 320 70,5 61 9,5 46 920 70,5 61 9,5
17 340 70 61 9 47 940 70 61 9
18 360 70 62 8 48 960 70 62 8
19 380 70 60 10 49 980 70 60 10
20 400 70 62 8 50 1000 70 62 8
21 420 70 60 10 51 1020 70 60 10
22 440 70 61 9 52 1040 70 61 9
23 460 70 61 9 53 1060 70 61 9
24 480 70 60 10 54 1080 70 60 10
25 500 70 60 10 55 1100 70 60 10
26 520 70 60 10 56 1120 70 60 10
27 540 69,5 59 10,5 57 1140 69,5 59 10,5
28 560 69 59 10 58 1160 69 59 10
29 580 69 58 11 59 1180 69 58 11
30 600 69 59 10 60 1200 69 59 10

5. Tabulado de la recolección de datos conducción unidimensional y aislamiento térmico.
Seccion 1: Recipiente con Aislante.
Aislante: Corcho.
Espesor del Aislante: 3mm
Cantidad de Agua (ml): 700 ml
Dimensiones del Recipiente: Alto (200)mm; Diametro ( )mm; Espesor ( )mm.
Temperatura Inicial: (84)°C.
Recipiente con geometría: Cilindrica (x); Pared Plana ( ); Esferica ( ).
Dato Tiemp T. interna T. externa ∆T Dat Tiem T. interna T. externa ∆T
(s) (°C) (°C) o (s) (°C) (°C)
1 20 80 28 52 31 620 75 29 46
2 40 80 29 51 32 640 75 28 47
3 60 80 37 43 33 660 75 27 48
4 80 79,5 36 43,5 34 680 75 27 48
5 100 79,5 36 43,5 35 700 75 27 48
6 120 79 36 43 36 720 75 26 49
7 140 79 36 43 37 740 75 27 48
8 160 78,5 31 47,5 38 760 75 27 48
9 180 78,5 32 46,5 39 780 75 29 46
10 200 78 28 50 40 800 75 27 48
11 220 78 29 49 41 820 75 26 49
12 240 78 28 50 42 840 74,5 27 47,5
13 260 78 28 50 43 860 74 28 46
14 280 78 31 47 44 880 74 27 47
15 300 77,5 28 49,5 45 900 74 27 47
16 320 77 32 45 46 920 74 27 47
17 340 77 17 60 47 940 74 26 48
18 360 77 31 46 48 960 74 27 47
19 380 76,5 28 48,5 49 980 74 27 47
20 400 76,5 28 48,5 50 1000 73,5 27 46,5
21 420 76 28 48 51 1020 73 27 46
22 440 76 26 50 52 1040 73 25 48
23 460 76 28 48 53 1060 73 25 48
24 480 75,5 28 47,5 54 1080 73 25 48
25 500 75,5 27 48,5 55 1100 73 27 46
26 520 75,5 29 46,5 56 1120 72,5 26 46,5
27 540 75,5 26 49,5 57 1140 72,5 25 47,5
28 560 75 28 47 58 1160 72 27 45
29 580 75 27 48 59 1180 72 27 45
30 600 75 28 47 60 1200 72 26 46

6. 4. CALCULOS Y DESARROLLO DEL TRABAJO
Construya un modelo a partir de la regresión de los datos, con ajuste y correlacion
apropiada.
Relacione las variables del modelo propuesto con el marco referencial que fue descrito en
el numeral 1.
Determine los coeficientes de conducción de calor del recipiente y aislante a partir de la
relación de variables y modelo.
Establezca el tipo de material a través de la lectura de tablas de coeficientes de
conducción, que deben ser anexadas al trabajo escrito.
Calcule el error emperimental con base a los datos encntrados en tablas.
Falta todo este
5. CONCLUSIONES
1. Se comprendió como y de que manera funcionan tanto el termómetro infrarrojo
como la termocupla, comprendiendo claramente el mecanismo de funcionamiento
de cada uno de ellos y dejando en claro que función cumplieron y que datos, cada
uno de ellos pudo suministrarnos en la presente practica.
2. Quedo en claro que la precisión y exactitud de los instrumentos de medida
tienen un papel fundamental en la obtención de datos precisos y coherentes, datos
que al no estar ajustados al máximo de exactitud generan problemas como la
obtención de datos correctos y elaboración de graficas que nos permitan
representar estos mediante una coherente función matemática y de esta manera
una precisa grafica a su vez.
3. Se evidencio de manera experimental el fenómeno de transferencia de calor en
ausencia de aislamiento y en presencia del mismo, resaltando la importancia y
relevancia que tienen en este fenómeno el tipo de material empleado para aislar y
el espesor del mismo.
4. Se puso en práctica la habilidad para diseñar de forma sencilla montajes
experimentales, que nos permitan cuantificar fenómenos como los mencionados
anteriormente.
5.Mediante la presente practica se aplico utilizando datos experimentales la teoria
de Fourier, en estado estacionario ,unidimensional y sin generacion de calor,
pudiendo asi determinar la resistencia de un material al paso de la energia.
6. Se verifica que la conductividad térmica es una propiedad independiente de la
geometría.

7. 7. Se identifica que los datos de la conductividad del material hallados
experimentalmente y obtenidos en tablas son bastante parecidos, lo cual nos dice
que en un laboratorio acondicionado solamente para este trabajo los resultados
deberían ser iguales o con un error máximo del 1%.
6. BIBLIOGRAFIA
1. Incropera, Frank P., De Witt, David P., (1999). Fundamentos de la transferencia de
calor.PRENTICE HALL, cuarta edición.
2.