Informe Conductividad Termica Laboratorio Fisica B ESPOL

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
LABORATORIO DE FISICA B
Título de la práctica:
Conductividad térmica
Profesor:
Ing. José Alexander Ortega Medina
Nombre:
Robert Roca Figueroa
Fecha de entrega del informe:
Miércoles, 10 de agosto de 2011
Paralelo:
6
Término – Año:
I Término 2011

2.  RESUMEN:
Se realizó dos experimentos:
En el 1er experimento se pegó un pedazo de papel como también enrollar un
hilo de coser alrededor de una lata, se encendió una vela teniendo la debida
precaución, se cogió la lata envuelta con hilo y pegada con el papel y le
acercamos a la vela para quemar la parte enrollada con el hilo y la parte
donde está el papel. Registramos las observaciones con sus debidas
conclusiones.
En el 2do experimento se armó un sistema que está armado de 2 alambres
de cobre y acera entrelazados entre sí, se colocó trozos de plastilina sobre
los alambres. Así mismo se encendió la vela y se la acercó a un punto donde
quema el cobre y acero. Registramos las observaciones con sus debidas
conclusiones.
 OBJETIVO:
Analizar la capacidad de conducción del calor de diferentes materiales.
 EQUIPO:
Cámara de medición térmica
Lata metálica
Hilo
Pedacitos de papel
Alambres de hierro y cobre de 20cm de longitud y 1mm de diámetro
Plastilina
Vela
Fósforos
 FUNDAMENTO TEÓRICO:
La transmisión de calor de un punto a otro se efectúa por diferentes
mecanismos.
Si se calienta el extremo de una barra metálica, se observa que el otro
extremo se calienta cada vez más; este proceso de transferencia de calor a
través del material, sin transporte de materia, es la conducción. Esta
propagación del calor se debe a la energía cinética de las moléculas del
extremo caliente, que se transmite por choques a las moléculas vecinas, y
así sucesivamente.

3. Sea una lámina de cierto material, con una cara de área A a la temperatura
y la otra a la temperatura .
Se supone que las temperaturas son fijas (régimen estacionario), que es
mayor que y que no hay pérdida de calor por los lados.
Experimentalmente se encuentra que la cantidad de calor Q que atraviesa la
lámina de hacia en un tiempo t, es:
La constante k se denomina coeficiente de conductividad térmica del
material de la lámina. Su unidad se expresa generalmente en
 EXPERIMENTO:
a) Conductividad del calor.
Pegar un pedacito de papel sobre una lata y enrollar en ella un hilo de
coser.
Acercar un fósforo encendido al papel y al hilo (figura 1).Registre sus
observaciones en el informe de esta práctica.
b) Conductividad de diferentes metales.
Enrolle los alambres de hierro y cobre por uno de sus extremos, como
muestra la (figura 2). Coloque pequeños trozos de plastilina a lo largo de
los extremos libres de los alambres de hierro y cobre.
Caliente con una flama la parte enrollada de los alambres. El calor se
transmitirá, por conducción, a lo largo de los hilos metálicos, produciendo la
fusión de la plastilina.
Registre sus observaciones en el informe de esta práctica.
 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Aseguramos de cumplir con las normas de seguridad dentro del
laboratorio ya que podríamos tener inconvenientes con la realización de
la práctica.
2. Con la explicación dada por el ingeniero procedemos a trabajar.
3. Realizamos los pasos dichos anteriormente.
4. Registramos las observaciones.
5. Escribimos las conclusiones.
6. Completamos las preguntas que se encuentran al final de la práctica.

4.  OBSERVACIONES:
En el 1er experimento, notamos que aquel papel no se quemaba a pesar
que el fuego se lo colocaba de manera que esté en contacto directo con el
papel, lo único que se quemaba era el hilo que enrollaba al papel, así
mismo enrollamos hilo alrededor de la lata y realizamos el mismo
procedimiento y nuevamente pudimos observar que el hilo no se quemaba
En el 2do experimento notamos que la plastilina que se colocó sobre estos
alambres comenzó a derretirse más rápidamente en uno de los alambres
que en este caso fue el cobre.
 RESULTADOS:
 En el caso de los metales cada uno de estos posee un distinto grado
de conductividad térmica, es decir que el calor fluye con más rapidez
en ciertos metales.
 Comprobamos que el alambre de cobre tiene un mayor coeficiente de
conductividad.
 La lata absorbe el exceso de calor y no deja que los dos materiales
(hilo y papel) almacenen una temperatura a la que pueda inflamarse,
aún así las llamas lo tocan.
 GRÁFICOS:
Figura 1 Figura 2 Figura 3

5.  DISCUSIÓN:
Tabla de datos: En esta práctica no se utilizó una tabla de datos.
Cálculos: En este experimento no se realizó ningún cálculo.
Tabla de resultados: No se utilizó una tabla de resultados.
Observación: La correcta observación de estos experimentos, nos
llevarán a una correcta explicación de estos fenómenos.
Resultados: Como resultados tenemos la explicación de los fenómenos
que hemos observado.
 ANALISIS
a) ¿Por qué el papel y el hilo tienen el comportamiento observado?
Se debe a que la lata absorbe el exceso de calor y no deja que los dos
materiales alcancen una temperatura a la que pueda inflamarse, aún si las
llamas lo tocan.
b) ¿Qué ocurriría si el papel y el hilo se enrollan alrededor de un pedazo
de madera? Explique.
Si se enrolla sobre madera el papel y el hilo se quemarían, debido a que no
posee un alto grado de conductividad térmica, y parte de este calor se
transmitirá al hilo y al papel produciendo que estos dos se quemen.
c) ¿Cuál de los metales utilizados tiene el mayor coeficiente de
conductividad? Explique.
El cobre tiene mayor conductividad térmica (372,1-385,2) W/(m•K), y es por
eso que en nuestra práctica la plastilina que estaba sobre este metal se
derritió más rápido que en el que estaba sobre el de acero (47-58) W/(m•K)
d) Un bloque de metal y uno de madera se encuentran a 10ºC ¿Por qué
al tocar los dos bloques, el de metal parece más frío que el de
madera?
Se debe a que estos dos cuerpos tienen distinto coeficiente de
conductividad térmica y es por eso que al tocar un pedazo de metal y un
pedazo de madera, se siente más frío el metal, pero en realidad lo que pasa
es que este absorbe calor más rápido que la madera y da la sensación de
estar más frío.
Primero porque la madera es un material aislante del calor y segundo
porque los metales siempre son buenos conductores de calor.

6. e) Los británicos utilizan una unidad de calor denominada Btu. En el
comercio se venden acondicionadores de 12000 Btu. ¿Es correcta
esta expresión?
No es correcto debido a que el BTU representa la cantidad de energía que
se requiere para elevar un grado Fahrenheit la temperatura de una libra de
agua en condiciones atmosféricas normales.
 CONCLUSIONES:
 Se observó que los materiales que transportan calor de un extremo a
otro, dependen de su coeficiente de conductividad para saber si es un
conductor rápido o lento.
 Todos los materiales conducen calor.
 Existen ciertos materiales que tienen un coeficiente de conductividad
térmica muy bajo que se lo puede despreciar y estos actúan como
aislantes.
 El hilo es mejor conductor que el papel, y el cobre es mejor conductor
comparado con el hierro.
 El calor fluye con más rapidez en ciertos materiales.
 REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA:
Guía de Laboratorio de Física B.
Física Universitaria – Sears, Zemansky.
Alvarenga – Máximo, Beatriz, Antonio (1983), Física General con
Experimentos sencillos.