UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA
INFORME:
INFORME:
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE UN AISLANTE
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE UN AISLANTE
DOCENTE: DOCENTE:
YOZA
YOZA YOZA, Luis Shuseki.YOZA, Luis Shuseki. CURSO:
CURSO:
Físic
Físic !e !e c"#$ c"#$ % % &$#ces#s.&$#ces#s. INTEGRANTES:
INTEGRANTES:
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' CCERERNA NA AARRRRI(I(AAS)S)LALATTAA, S, Si*i*+i+i S S#"#"e!e!! ! .. '
' CCOONNCCA A TTAAMOMO, M, Mii""--$$##s !s !ee" C" C$$ee** /*e+h.
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I. O(/ETIVOS
Hallar de manera sencilla y práctica la conductividad térmica de un material aislante como el ternopor.
Hacer un gráfico que muestre la variación de la temperatura con el tiempo, debido a un flujo espontaneo de calor.
Verificar de forma empírica la relación que existe entre la temperatura y el calor generado. II. MATERIALES D#s +e$9e+$#s !e e$cu$i# 6 4 776;<C U* $e-" 7 =#c# !e 5> ?, c#* su $es&ec+i2# 09c"# n cronómetro
III. )ROCEDIMIENTO EB)ERIMENTAL
!. "edir el espesor y las dimensiones de la caja. #alcular el área total. $notar las medidas.
%. #olocar el foco dentro de la caja con su &ócalo, debe de encontrarse bien tapado.
'. (nsertar uno de los termómetros en la tapa de jebe )*ermómetro !+, contándose con que se aprecie la temperatura en él. (ntroducirse en el agujero de la tapa.
. #onectar los focos a la fuente de %%-V, $#.
. /ncender el cronómetro. #on el termómetro !, registrar la temperatura *! del interior y con el otro )termómetro %+, la temperatura *% afuera de
la caja.
0. *omar las lecturas de ambos termómetros en el intervalo de un minuto. 1. $l notar que las temperaturas al interior y exterior se mantienen
constantes, en el estado estacionario, parar de medir.
2. 3esconectar el foco por algunos minutos, volver a conectarlo y repetir los pasos del ! al 14 pero a la fuente de !!-V.
IV. TA(LA DE DATOS
3imensiones5 6$789 : $;#H9 : $6*9 <rea5 201.10 cm%
/spesor5 %.! cm
TA(LA 7 &$ 776 2#"+i#s *iempo )minutos + *emperatur a interior= *i)>#+ *emperatura exterior= *e)>#+ - ' '' %! ?.1 '' ! ' '' %% - '' % '0 '' %' - '' ' '1 '' % -. '' '2 '' % -. '' '? '' %0 -.2 '' 0 -. '' %1 -.2 '' 1 ! '' %2 ! '' 2 % '' %? ! '' ? ' '' '- !.' '' !- '' '! !.' '' !! '' '% !. '' !% .' '' '' !. '' !' 0 '' ' !. '' ! 0. '' ' % '' ! 1 '' '0 % '' !0 1 '' '1 % '' !1 2 '' '2 % '' !2 2. '' '? % ''
!? ? '' - % '' %- ?. '' 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 25 30 35 40 45 50 55
Temperatura interior (Ti) Temperatura exterior (Te)
TA(LA 5 &$ 556 2#"+i#s *iempo )minutos+ *emperatur a interior )*i+ *emperatur a exterior )*e+ -% 0 2 !-!% ! !0 !2 %-%% % %0 %2
GRAFICO
V. CUESTIONARIO I
1. ¿A qué se llama resistencia térmica?
/s la capacidad del material de oponerse al flujo del calor. /n el caso de materiales @omogéneos es la ra&ón entre el espesor y la conductividad térmica del material4 en materiales no @omogéneos la resistencia es el inverso de la conductancia térmica.
2. La madera es mejor aislante que el vidrio. Sin embargo se suele emplear fibra de vidrio para aislar construcciones de madera. ¿Por qué?
/l vidrio está compuesto por varios @ilos diminutos de vidrio con espacios de aire entre ellos, el aire atrapado ayuda a evitar que el calor se escape a través del material. $demás la fibra de vidrio no deja pasar la @umedad.
. !n la "ona Sur#!ste de los !!$$ se recomienda un valor %#2& de aislamiento para los tec'os. ¿(ué significa eso?
7 mide el valor de resistencia del tec@o al flujo de calor, mientras más alto sea el valor de eficiencia de 7, mayor será la capacidad de aislamiento, los estándares de // para evaluar los aislamientos en muros son de 7=%0, esto quiere decir que el clima en la &ona Aur=/ste de este país no @ay valores extremos de temperatura, por lo tanto, la capa de material aislante soplado o
en el bloque debe ser menor a !% pulgadas.
). ¿A qué temperatura com*n un bloque de madera + un tro"o de madera no parecer,n ni fr-os ni calientes?
$ la temperatura de '1># ya que esa es la temperatura corporal
. La tuber-a de radios interior + eterior iguales a /a0 + /b0 + altura /'0 tiene en sus superficies interna + eterna temperaturas 1 + 2 31425. Si la conductividad térmica del material es /60. !ncuentre el gradiente de temperatura para un radio igual a /r0.
/cuación del flujo de calor para un proceso estacionario en una tubería H B =CD)% E.r.6+.d*Fd6
H B =CD)% E.r.)b=a++.d*Fd6
8radiente de *emperaturaB d*Fd6 B HF G =CD)% E.r.)b=a++ VI. CUESTIONARIO 5
1. 7on los datos de la abla 8 tomando la *ltima diferencia de temperaturas +a estables calcule la conductividad térmica del tecnopor. $se la potencia total de los focos como el flujo de calor.7oloque su resultado en la abla 888
3atos para la tabla !
H!!-vB !0 IFs J6B %.! cm. B -.-%! m. $B201.10 cm% B -.20110 m% *% B *exterior B ''># *!B *interior B %># HB=K$)*%=*!+FJ6 CB=H J6 F)$)*%=*!++ CB −16 j s ∗0.0214m 0.486776m2∗(33−52)° C 16.6 s.m. ° C J
• Lara los datos de la tabla %.
H%%-vB '0 IFs
J6B %.! cm. B -.-%! m. $B201.10 cm% B -.20110 m%
*% B *exterior B ''>#
CB=@ J6 F)$)*%=*!++ CB 33−¿ ¿ 0.486776m2∗¿ −36 J s ∗0.0214m ¿ 1FALTA s . m . ° C J *abla ((( L9*/;#( $ 3/6 M9#9 #9;3#*(V(3$ 3 *N7"(#$ !!- O -.-'1 IFs.m.># %%- O FALTAIFs.m.>#
5. ¿Por qué se espera el estado estacionario para medir las temperaturas?
Lorque en el estado estacionario, la temperatura en un punto permanece constante en todo momento y el flujo de calor que pasa a lo largo del objeto de estudio por unidad e tiempo es directamente proporcional a la superficie P$Q y a la diferencia de temperatura P*%=*!Q, e inversamente proporcional a la longitud P6Q
VII. DISCUSIONES :
/l foco de %%-O se presentó un incremento de temperatura interior de manera más gradual que en el foco de !!-O.
6a variación final con la inicial de temperatura interior del foco de %%-O fue muc@o mayor que la del foco de !!-O para llegar a sus temperaturas de equilibrio, siendo casi el doble de este Rltimo.
6a variación final con la inicial de la temperatura exterior de ambos focos4 no se difieren de una notable diferencia, siendo estos con una variación casi uniforme para llegar a la temperatura de equilibrio.
$l obtener las constantes de conductividad térmicas de los dos focos de diferente potencia4 se observa que son de valores casi similares solo difieren en centésimas.
VIII. SUGERENCIAS
6as mediciones reali&adas a la caja de tecnopor se deben considerar en un margen de error, con ello se lograra una mayor precisión y un error mínimo para los cálculos posteriores a reali&ar.
• $l tomar datos de la variación de temperatura de los focos se debe
observar a un intervalo de tiempo determinado, por ello debemos ser lo más precisos posibles y evitar un gran margen de error que pudiese alterar los resultados.
• #uando se finalice la toma de datos del primer foco y se desee
proceder al registro de datos del segundo foco, debemos esperar el enfriamiento de la caja de tecnopor @asta la temperatura ambiente para obtener mejores resultados y no alterados.
• /n ambos focos se debe esperar a que sus temperaturas lleguen al
equilibrio, pero es recomendable no solo registrar @asta que llegue al equilibrio sino esperar un poco más de tiempo para ver la tendencia de ambos focos4 si varia o se mantiene en ese equilibrio, pues puede ser que el equilibrio observado en un primer instante sea aparente y no el verdadero.
IB. CONCLUSIONES
6a temperatura de equilibrio @allada en ambos focos ayudara a determinar las constantes conductividad térmicas de ambos focos.
• /n un foco de mayor potencia se registrara una mayor variación
térmica.
• /l gradiente de temperatura será más notorio en un flujo de calor
mayor.
B. (I(LIOGRAFIA
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