Reporte de Laboratorio

1. LABORATORIO INTEGRAL I
Ingeniería Química
Profesor:
• Norman Edilberto Rivera Pasos
Integrantes:
• Álvarez Carrillo Alejandra
• Fabela Quevedo José Ernesto
• Galaviz Romero Fernando
• Gaytan Cabrera Israel
• López Mora Aguarena Marisol
• Solís Aguilar Diana Laura
Practica #12: Coeficiente de Transferencia de
Calor (h).

2. INDICE
Introducción...……………………………...………….......……………………….…...………1
Objetivo………………………...……………….………...……………………………………..1
Marco teórico...………………………….………….…….……………….……….…......…….1
Material…….………………………………..……………..….…………………….…..……….3
Procedimiento………………………………………………...………………………...……….3
Resultados.………………………………..………………….……..…………………….…….4
Conclusiones……….…………………….………………………………..…...……………….5
Referencias………………………………………………….……………….....……………….5

3. Introducción:
El fenómeno de transferencia de calor por convección es un proceso de transporte de
energía que se lleva a cabo como consecuencia del movimiento de un fluido (líquido o
gas) en la vecindad de una superficie, es por ello que en esta práctica se presenta a
continuación una manera de estimar el coeficiente de transferencia de calor, así como
información que nos será de ayuda para comprender más a fondo el tema al igual que
un procedimiento y cálculos que representan la manera en que se llegó a determinar el
coeficiente h.
Objetivo:
 Determinar experimentalmente el valor del coeficiente de transferencia de calor
(h).
Marco Teórico:
El fenómeno de transferencia de calor por convección es un proceso de
transporte de energía que se lleva a cabo como consecuencia del movimiento de un
fluido (líquido o gas) en la vecindad de una superficie, y está íntimamente relacionado
con su movimiento. Para explicar esto, considérese una placa cuya superficie se
mantiene a una temperatura Ts Y que disipa el calor hacia un fluido cuya temperatura
es T∞. La experiencia indica que el sistema disipa más calor cuando se le hace pasar
aire proveniente de un ventilador que cuando sólo está expuesto al aire ambiente; de
ello se desprende que la velocidad del fluido tiene un efecto importante sobre la
transferencia de calor a lo largo de la superficie. De manera similar, la experiencia
indica que el flujo de calor es diferente si la placa se enfría en agua o en aceite en vez
de aire. De aquí que las propiedades del fluido deben tener también una influencia
importante en la transferencia de calor. Puesto que la velocidad relativa del fluido con
respecto a la placa es, en general, igual a cero en la interfase sólido-fluido (y = 0), el
calor se transfiere totalmente por conducción sólo en este plano del fluido. Sin

4. embargo, aun cuando el calor disipado por la placa puede calcularse, el gradiente de
temperatura en el fluido depende de las características, a menudo complejas del flujo
de éste. Por tanto, es más conveniente estimar el flujo de calor disipado por el sistema
en términos de la diferencia total de temperaturas entre su superficie y el fluido. Es
decir,
Donde h es el coeficiente local de transferencia de calor o coeficiente de
película. Sus unidades en el SI son W/m2K (watt por metro cuadrado kelvin). También
se emplean de manera indistinta las unidades W/m2°C. La ecuación se conoce como la
ley de Newton de enfriamiento. Cabe precisar que esta expresión, más que una ley
fenomenológica, define el coeficiente local de transferencia de calor. Como su nombre
lo indica, varía a lo largo de toda la superficie.
El fenómeno de transferencia de calor por convección suele clasificarse en dos
categorías: Convección forzada y convección libre o natural. En la primera se hace
pasar el fluido por el sistema mediante la acción de algún agente externo, digamos un
ventilador, una bomba o agentes meteorológicos. Por su parte, en el segundo caso el
movimiento del fluido es resultado de los gradientes en densidad que experimenta éste,
al estar en contacto con una superficie a mayor temperatura y en presencia de un
campo gravitacional (o centrífugo).
Un caso típico de convección forzada es el radiador en el sistema de enfriamiento del
motor de un automóvil u otro intercambiador de calor. De igual manera, ejemplos
clásicos de convección libre son el calentamiento de agua en un recipiente antes de
sufrir ebullición o el enfriamiento de equipo eléctrico (algunos transformadores,
transistores, etcétera).

5. Material:
 1 termómetro
 1 termómetro infrarrojo
 1 vaso de precipitado de 1 L
 1 Resistencia Agua
 1 Vernier
 1 Cinta Métrica
 1 Balde
Procedimiento
1. Llenar un balde con agua hasta la mitad.
2. Conectar la resistencia
3. Introducir la resistencia en el agua.
4. Esperar a que caliente.
5. Tomar temperaturas.
6. Desconectar la resistencia.
7. Verter el agua en las plantas.

6. Resultados y Cálculos:
 
 
 
 
Watts
s
kJ
s
CCkg
Ckg
kJ
q
CT
stCT
Ckg
kJ
Cp
kgm
m
kg
Vm
mltVolumen
t
TmCp
q
TTA
q
h
TThAq
s
s
17.8448441.0
300
º50º551.12
º
186.4
º55
300min5º50
º
186.4
1.120121.01000
0121.01.12
2
1
3
3
3























  Cm
W
Cm
Watts
h
mmmTotalArea
mmDiametro
mmmArea
mvueltasP
mmDP
mmcmAltura
Area
º
13.7605
º55600222.0
17.844
0222.00241.09228.0
0241.0))(107.7(
9228.04728.045.0
4728.0
2
13
1350.0043.0
45.02225.05.22
22
2
3













7. Conclusión:
En esta práctica se aprendió a usar de manera dinámica la ecuación de ley de
enfriamiento de newton encontrando la h de convección de la resistencia para calentar
agua, como la manera en que calentábamos el agua era por convección forzada nos
tenía que dar una h aproximadamente de entre 50 y 5000 KmW ./ 2
lo cual fue
comprobada según la fórmula y la teoría que se investigó y se logró el objetivo de
obtener una h que si estuviera entre ese rango. También se tomó en cuenta que el área
medida es la que repercute más en la obtención de h, se llevó a cabo dos veces la
medición del área para asegurar el resultado final y ambos salieron ideales.
Bibliografía:
Manrique, J. (2002). Transferencia de calor. México: Oxford.