1. Ingeniería química
Ingeniería química
Laboratorio integral I
Laboratorio integral I
Allumnas:
A umnas:
Alonso Zavala Sthefanie Cecilia
Alonso Zavala Sthefanie Cecilia
Acosta Orozco Amanda paulina
Acosta Orozco Amanda paulina
Practica conductividad Térmica
Practica conductividad Térmica
Maestro:
Maestro:
Norman Rivera Pasos
Norman Rivera Pasos
25 de mayo dell 2010
25 de mayo de 2010

2. Índice
Objetivo…………………………………………………………………………………………………...3
Motivación.……………………………………………………………………………………………….3
Fundamento teórico…………………………………………………………………………………..3
Modelo matemático……………………………………………………………………………………5
Material y Equipo ……………………………………………………………………….…..……….5
Reactivos…………………………………………………………………………………………………6
Diseño de la practica……….……………………………………...…….…………………………6
Variables y parámetros…………………………………..………………………………………….7
Mediciones y resultados………………………………………………..…………………………..7
Bibliografía………………………………………………………………………………………………11
Conclusión………………………………………………..…………………………………………….11
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3. Objetivo
Observar como el bronce conduce el calor y mediante este calor se realizara
una destilación de un solvente orgánico (cetona).
Motivación
Medir el coefiente de conductividad térmica nos será de gran utilidad en los
cálculos de tranferencia de calor.
Fundamento teórico
La conductividad térmica es una propiedad de los materiales que valora la
capacidad de transmitir el calor a través de ellos. Es elevada en metales y en
general en cuerpos continuos, y es baja en los polímeros, siendo muy baja en
algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por
eso aislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una
sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde
se ha practicado un vacío bajo.
En algunos procesos industriales se trabaja para incrementar la conducción de
calor, bien utilizando materiales de alta conductividad o configuraciones con un
elevado área de contacto. En otros, el efecto buscado es justo el contrario, y se
desea minimizar el efecto de la conducción, para lo que se emplean materiales
de baja conductividad térmica, vacíos intermedios, y se disponen en
configuraciones con poca área de contacto.
Como un ejemplo de los diferentes tipos de problemas que son tratados por la
termodinámica y la transferencia de calor, considérese el enfriamiento de una
barra de acero caliente que se coloca en un recipiente con agua. La
termodinámica puede usarse para predecir la temperatura de equilibrio final de
la combinación de la barra de acero y agua. La termodinámica no nos dirá
cuánto tardará en alcanzar esta condición de equilibrio o cuál será la
temperatura de la barra después de pasado un cierto tiempo antes que se
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4. alcance la condición de equilibrio. La transferencia de calor puede usarse para
predecir la temperatura tanto de la barra como del agua, en función del tiempo.
Los tres modos de transferencia de calor son:
Conducción,
Convección y
Radiación.
Ley de Fourier
La ley de Fourier afirma que hay una proporcionalidad entre el flujo de energía
q y el gradiente de temperatura.
O bien:
Ecuación 1.1
Siendo K una constante característica del material
denominada conductividad térmica.
Consideremos un elemento de la barra de longitud dx y sección S. La energía
que entra en el elemento de volumen en la unidad de tiempo es qS, y la que
sale es q'S. La energía del elemento cambia, en la unidad de tiempo, en una
cantidad igual a la diferencia entre el flujo entrante y el flujo saliente.
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5. Modelo matemático
Utilizando
K (T2 T1)
q"
L
(T2 T1)
q KA
L
Q (T2 T1 )
KA
t L
Material y equipo
Parrilla eléctrica
Barra de bronce aislada
Pinzas y soportes universales
Vaso de precipitados
Matraz erlenmeyer
Equipo para destilación
Probeta
Reactivos
Acetona puro
agua
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6. Diseño de la práctica
1. Se coloco sobre la parrilla un vaso de precipitados con agua.
2. Dentro del vaso de precipitados se coloco un matraz erlenmeyer con
agua
3. Sobre le vaso y en la boca del matraz se coloco la barra de bronce
aislada con foam, sosteniéndola con soportes y pinzas para soportes
4. A su ves sobre la barra de bronce se coloco un equipo para destilación
(matraz bola, conector y refrigerante), en donde el matraz del equipo
contenía cetona, este también fue sostenido con soportes y pinzas
5. Al extremo del equipo para destilar bajo el conector se coloco una
probeta para capturar la cetona destilada
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7. Variables y parámetros
La temperatura
Tiempo
Resultados
Conductividad Térmica
Volumen volumen tiempo K Para el
(ml) m³ (seg) T1 T2 Diametro Bronce q q/A
2.19512E-
9 0.000009 410 94.6 C 77.6 C 2.4 cm 116-186 8.193199 08
367.75 350.75 .024 m
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8. Bibliografía
www.fisicanet.com
Trasferencia de calor 2da ed. José ángel Manrique Valadez
Conclusión
El llevar a cabo esta practica resulto un tanto difícil ya que se realizaron varias
pruebas, para ver si se llevaría a cabo la destilación de la cetona, y se llego a la
conclusión de que la longitud de la barra era muy grande, y que por eso la
destilación no se llevo a cabo en 2 horas, probablemente si se hubiese
permanecido mas tiempo si se hubiera alcanzado la temperatura deseada para
que se llevara a cabo la destilación. Pero se opto por reducir la longitud de la
barra de bronce a 10cm, y con esta longitud si se llevo a cabo la destilación de
dicho solvente.
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