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1. Practica No. 9 Conductividad
Objetivo: Determinar en forma experimental el valor del coeficiente térmico k.
Marco teórico
Siempre que existe un gradiente de temperaturas en un sistema o siempre que dos
cuerpos con diferentes temperaturas se ponen en contacto, se transfiere energía.
Este proceso se conoce como Transferencia de calor.
Conducción. Caso Estacionario y Unidimensional
Siempre que existe un gradiente de temperaturas en un medio sólido, el calor fluirá
desde la región con mayor temperatura a la región con menor temperatura. La Ley
de Fourier indica que potencia calorífica que se transfiere por conducción qk es
proporcional al gradiente de temperatura y a área a través de la cual se transfiere el
calor:
Dónde: k es la constante de proporcionalidad llamada conductividad térmica y refleja
las propiedades conductoras del material; el signo negativo indica que cuando la
temperatura aumenta con la posición, el calor fluye hacia regiones de menor
temperatura.
q = velocidad del flujo de calor en dirección normal a la superficie
A = área de la superficie
T = temperatura
x = distancia normal a la superficie
k = constante de proporcionalidad o conductividad térmica

2. Coeficiente de conductividad térmica
La constante de proporcionalidad k es una propiedad física de la sustancia que se
denomina como conductividad térmica. Al igual que la viscosidad newtoniana 𝜇, es
una de las propiedades de transporte del material. En la ecuación de la ley de
Fourier, 𝑞 𝐴⁄ es la velocidad de flujo de calor por unidad de área, 𝑑𝑇 𝑑𝑥⁄ es el
gradiente de temperatura, y k es el factor de proporcionalidad.
En unidades de ingeniería, q se mide en watts o Btu/h y 𝑑𝑇 𝑑𝑥⁄ en °C/m o °F/ft.
Entonces las unidades de k son W/m°C o Btu/ft2 h (°F/ft), lo cual puede escribirse
como Btu/fth°F. La ley de Fourier establece que k es independiente del gradiente de
temperatura, pero no necesariamente de la temperatura misma.
El experimento confirma la independencia de k en un amplio intervalo de gradientes
de temperatura, excepto para sólidos porosos, donde la radiación entre las
partículas, que no siguen una ley lineal con la temperatura, es responsable de una
parte importante del flujo total de calor. Por otra parte, k es una función de la
temperatura, pero no fuertemente.
Material y equipo
 1 Plancha
 1 ladrillo
 Yeso
 Foam
 Cinta adhesiva gris
 Madera
 Termometro infrarojo
 2 soportes universales
 2 pinzas
Reactivo
 Silicone 100%

3. Procedimiento
Para la elaboración de esta práctica se realizó una pieza en forma de placa de una
plancha, de ladrillo, cubierta por material aislante que fueron yeso y foam.
1. Pedir y limpiar adecuadamente el material a utilizar.
2.Con los soportes universales, colocar el material en forma vertical para que este
en contacto con la placa de plancha.
3. Medir en ancho de la pieza (ladrillo)
4. Aislar las piezas con foam y cinta adhesiva
5.Se tomará la temperatura en ambos extremos; cara interna (cara a la placa de la
plancha); cara externa (cara al ambiente), se procederá a calentar el material
tomando el tiempo de calentamiento con un cronómetro. Después de cierto tiempo
determinado, se seguirán tomando mediciones.
6. Para empezar a realizar los cálculos para obtención del coeficiente de
conductividad térmica: encender la plancha y esperar un poco a que se caliente el
sólido.
7. Tomar medición de la temperatura en ambos extremos.
8. Despejando la ley de Fourier, obtener el valor del coeficiente de conductividad
térmica.
9. Limpiar el área de trabajo.
Datos iniciales
Temperaturas ambientes: 27.5

4. Cálculos y resultados
Placa de la plancha y pieza de material de ladrillo
Determinación del coeficiente k
Datos obtenidos
2
135.0 mA 
mdx 045.0
CTo

96.33
CTf

82.121
wattsQ 1100
Temperatura (°F) Tiempo (min)
240.2 10
245.3 15
253.6 17
246.5 21
254.1 23
254.6 26
256.4 30
254.3 32
256.6 36
Cara externa
(cara en contacto con la placa
de la plancha)
Cara interna
(cara en contacto con el
ambiente)
Temperatura (°F) Tiempo (min)
77.8 10
83.2 13
87.2 16
91.3 19
95.3 22
98.5 25
100.2 28
102.5 31
102.3 35

5. Sustituyendo
  Cm
W
C
m
m
s
J
k 
17.4
96.3382.121
045.0
135.0
1100
2



Observaciones
Hay que considerar que el ladrillo se encontraba un poco humedecido, lo que pudo
provocar alteraciones en el experimento.
Conclusión
Los coeficientes de conductividad térmica son de gran importancia ya que brindan
información acerca de cómo se comporta el material cuando es expuesto al calor.
Por lo tanto consideramos que este tipo de prácticas nos beneficia en gran medida
al momento de desempeñarnos laboralmente ya que nos brinda una noción de las
propiedades de ciertos materiales (conductores, aislantes, recubrimientos, etc...).

6. Fuentes de información
Recuperado de: https://www.fing.edu.uy/~skahan/tranferenciacalor.pdf
Recuperado de:
https://www.fing.edu.uy/if/cursos/fister/modulos/tcalor/clases/tc1.pdf