Determinacion de conductividad termica 100%

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES
CARRIÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE
INGENIERÍA AMBIENTAL
SEDE-OXAPAMPA
ASIGNATURA:
OPERACIONES UNITARIAS II
DOCENTE:
Ing. Edson RAMOS PEÑALOZA
ALUMNOS:
 AQUINO ESPINOZA, Yoisy
 CHUMBES ESCOBAR, Jefferson
 DIAZ BALLESTEROS, Víctor
 RAMOS ZAPATA, Evelyn
SEMESTRE: Séptimo -“VII”
Oxapampa, 16 de Mayo del 2016
PRACTICA N° 01:
“Determinación de la Conductividad Térmica”

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION
Facultad de Ingeniería
Escuela de Formación Profesional de Ingeniería Ambiental- Sede Oxapampa
I. INDICE DE CONTENIDO
I. INDICE DE CONTENIDO................................................................................ 2
II. RESUMEN ...................................................................................................... 4
III. OBJETIVOS ................................................................................................. 5
3.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 5
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ..................................................................... 5
IV. FUNDAMENTO TEÓRICO........................................................................... 6
4.1. Definición de calor y temperatura.............................................................. 6
4.2. Primera ley de la termodinámica............................................................... 6
4.3. Conducción de Calor................................................................................. 7
4.4. Conductividad térmica............................................................................... 8
4.5. Coeficiente de conductividad térmica........................................................ 8
4.7. Calor Especifico ...................................................................................... 10
4.8. Calor especifico en solidos...................................................................... 11
4.9. Tabla de Valores de calor especifico de los materiales J/kg.K................ 12
4.10. Capacidad calorífica ............................................................................ 12
4.11. Ley de Fourier...................................................................................... 12
4.12. Conductores y aislantes....................................................................... 13
4.13. Formulario de áreas y volúmenes........................................................ 15
4.14. Características y aplicaciones del aluminio, fierro y platino ................. 17
V. FUNDAMENTO PRÁCTICO ......................................................................... 20
5.1. MATERIALES ......................................................................................... 20
5.2. PROCEDIMIENTO.................................................................................. 20
5.3. RESULTADOS........................................................................................ 21
VII. CONCLUSIONES....................................................................................... 27
VIII. RECOMENDACIONES .............................................................................. 29
IX. BIBLIOGRAFÍA:.......................................................................................... 31
X. ANEXOS: ...................................................................................................... 33

INDICE DE IMÁGENES
Imagen N°01: Esquema de los mecanismos de transferencia de calor ................. 8
Imagen N°02: Dependencia del calor específico atómico de algunos materiales y
elementos sólidos con la temperatura.................................................................. 11
Imagen N°03: Materiales conductores y aislantes................................................ 14
INDICE DE DATOS Y RESULTADOS
Mesa Nº 1: Datos y cálculos de la varilla de Platino ......................................... 21
Mesa Nº 2: Datos y cálculos de la varilla de Fierro........................................... 22
Mesa Nº 3: Datos y cálculos de la varilla de Fierro........................................... 23
Mesa Nº4: Datos y cálculos de la varilla de Aluminio ....................................... 24
INDICE DE FOTOS
Foto N° 01: Varillas de, hierro, aluminio y platino................................................. 33
Foto N° 02: Varilla con aislante usado ................................................................. 33
Foto N° 03: Limpiando la superficie del material .................................................. 33
Foto N° 04: Pesamos la barra de aluminio........................................................... 33
Foto N° 07: Preparación del aislante.................................................................... 34
Foto N° 06: Medimos el área transversal y la longitud ......................................... 34
Foto N° 08: Medimos la temperatura en ambos extremos ................................... 34
Foto N° 09: Calentando los metales sobre la plancha eléctrica ........................... 34
Foto N° 11: Tomando segunda medida de temperatura ...................................... 34
Foto N° 10: Tomando medidas de temperatura de ambos extremos................... 34

II. RESUMEN
En el presente informe que guarda claridad, sencillez y brevedad, en el área de
operaciones unitarias II, se hará de su conocimiento el desarrollo de la segunda
práctica de laboratorio denominada “Determinación de la Conductividad Térmica”
que tuvo por finalidad determinar lo mencionado mediante la medición de
temperaturas con respecto a los materiales usados (aluminio, hierro y platino) y la
manipulación adecuada de las formulas correspondientes. Así también se
detallara el procedimiento de la práctica y las distintas dificultades y alcances que
se tuvo al momento de desarrollarla. Cabe señalar que la intención de la práctica
fue reconocer el tema más didácticamente para realizar su respectiva aplicación
en la carrera profesional.

III. OBJETIVOS
3.1. OBJETIVO GENERAL
 Afianzar los conocimientos adquiridos en clase logrando
determinar la conductividad térmica del material usado.
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Determinar la conductividad térmica mediante el cálculo, usando
las formulas dadas.
 Conceptualizar calor, temperatura, conducción térmica,
conductores, aislantes, características y aplicaciones de los
materiales trabajados (aluminio, fierro, platino).
 Definir la importancia de los conceptos adquiridos con esta
práctica de laboratorio.
 Comparar los resultados de los distintos materiales y analizarlos

IV. FUNDAMENTO TEÓRICO
4.1. Definición de calor y temperatura
Calor: Es un flujo de energía que se transfiere de un cuerpo de mayor
temperatura a uno de menor temperatura. Cuando el calor entra en un cuerpo se
produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos más fríos
poseen algo de calor porque sus átomos se están moviendo. En sentido
termodinámico el calor nunca se considera como algo almacenado dentro un
cuerpo. Cuando se agrega energía en forma de calor a un cuerpo, se almacena
no como calor sino como energías cinética y potencial de los átomos y de las
moléculas que conforman el cuerpo.
Temperatura: La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las
partículas en una sustancia. Como lo que medimos en su movimiento medio, la
temperatura no depende del número de partículas en un objeto y por lo tanto no
depende de su tamaño.
4.2. Primera ley de la termodinámica
Aunque la energía adopta muchas formas, la cantidad total es constante y cuando
desaparece en una forma, aparecerá simultáneamente en otras. En otras
palabras “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”. (Rojo,
Slideshare)
La forma de transferencia de energía común para todas las ramas de la física -y
ampliamente estudiada por éstas- es el trabajo.
Dependiendo de la delimitación de los sistemas a estudiar y del enfoque
considerado, el trabajo puede ser caracterizado como mecánico, eléctrico, etc.
pero su característica principal es el hecho de transmitir energía y que, en
general, la cantidad de energía transferida no depende solamente de los estados
iniciales y finales, sino también de la forma concreta en la que se lleven a cabo los
procesos.

El calor es la forma de transferencia de un tipo de energía particular, propiamente
termodinámica, que es debida únicamente a que los sistemas se encuentren a
distintas temperaturas (es algo común en la termodinámica catalogar el trabajo
como toda trasferencia de energía que no sea en forma de calor). Los hechos
experimentales corroboran que este tipo de transferencia también depende del
proceso y no sólo de los estados inicial y final.
Sin embargo, lo que los experimentos sí demuestran es que dado cualquier
proceso de cualquier tipo que lleve a un sistema termodinámico de un estado A a
otro B, la suma de la energía transferida en forma de trabajo y la energía
transferida en forma de calor siempre es la misma y se invierte en aumentar la
energía interna del sistema. Es decir, que la variación de energía interna del
sistema es independiente del proceso que haya sufrido. (Wikipedia, Wikipedia)
4.3. Conducción de Calor
La transferencia de energía por conducción se realiza de dos maneras. El primer
mecanismo es el de interacción molecular, en el cual el aumento del movimiento
de una partícula a un nivel de energía (temperatura), más alto imparte energía a
las moléculas adyacentes que se encuentran en niveles de energía más bajos.
Este tipo de transferencia está presente, en cierto grado, en todos los sistemas de
los cuales exista un gradiente de temperatura y en los que se encuentren
presentes moléculas de sólido, líquido o gas.
El segundo mecanismo es el de transferencia de calor de conducción por medio
de electrones “libres”. El mecanismo de los electrones libres es importante,
principalmente en los sólidos puramente métalicos; la concentración de electrones
libres varía considerablemente en las aleaciones y baja mucho en los sólidos no
metálicos.
La capacidad que tienen los sólidos de conducir el calor varía en proporción a la
concentración de electrones libres, por lo que no es extraño que los metales puros
sean los mejores conductores del calor, como sabemos por experiencia.

En los metales, la conducción térmica resulta del movimiento de electrones libres;
existe una estrecha relación entre la conductividad térmica y la conductividad
eléctrica. En los sólidos que son malos conductores de la electricidad. (Silva)
4.4. Conductividad térmica
En términos sencillos, es una medida de la capacidad de un material para
conducir el calor a través de su masa. Cada material, ya sea aislante o de otro
tipo, tiene un valor de conductividad térmica específico que permite determinar su
eficacia como aislante o conductor del calor. Puede definirse como la cantidad de
calor o energía que puede conducirse por unidad de tiempo a través de la unidad
de superficie de un material de espesor unitario, cuando la diferencia de
temperatura es la unidad. (Karinanne)
4.5. Coeficiente de conductividad térmica
La constante de proporcionalidad es una propiedad física de la sustancia que se
denomina como conductividad térmica. Al igual que la viscosidad newtoniana
Es una de las propiedades de transporte el material. En la ecuación de la ley
Fourier, es la velocidad de flujo de calor por unidad de área, es el
gradiente de temperatura, y es el factor de proporcionalidad.
Imagen N°01: Esquema de los mecanismos de transferencia de
calor

En unidades de ingeniería se mide en watts o y en o .
Entonces las unidades de son o , lo cual puede
escribirse como .
La ley de Fourier establece que es independiente de la gradiente de
temperatura, pero no necesariamente de la temperatura misma. El experimento
confirma la independencia de en un amplio intervalo de gradientes de
temperatura, excepto para solidos poroso, 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, se considera constante. Para
intervalos e temperatura mayores, la conductividad térmica generalmente se
calcula de manera aproximada por medio de una ecuación de la forma:
Donde y son constantes empíricas
Las conductividades térmicas se los metales cubren un amplio intervalo de
valores, desde aproximadamente 17 (10 ) para el acero
inoxidable y 45 (26 ) para el acero de bajo carbono. Hasta
380 (220 ) para el cobre y 415 (240 ) para la
plata. En general, la conductividad térmica de los metales es casi constante o
disminuye ligeramente conforme la temperatura aumenta y la conductividad de las
aleaciones es menor que la de los metales porosos, para el vidrio y la mayoría de
los materiales no porosos, las conductividades térmicas son mucho menores,
desde aproximadamente 0.35 hasta 3.5 (0.2 hasta 2 ); para
estos materiales, puede aumentar o disminuir conforme a temperatura aumente.
Para la mayoría de los líquidos es menor para los sólidos, con los valores
típicos de aproximadamente 0.17 (0.1 ); disminuye de 3 a 4%
para un aumento de en la temperatura. El agua es una excepción, con
hasta 0.7 (0.3 ), y alcanza un máximo cuando la
temperatura se incrementa.
Los gases tienen conductividades térmicas de un orden de magnitud menor que
ha de líquidos. Para un gas ideal, es proporcional a la velocidad molecular

promedio, a la trayectoria libre media y a la capacidad calorífica molar. La
conductividad térmica de los gases e casi independiente de la presión hasta cerca
los 10 bares: a presiones mayores, aumenta levemente con la presión. Los
sólidos que tienen bajas conductividades térmicas se usan para el aislamiento en
tuberías, recipientes y edificios. Los materiales porosos como las placas de fibra
de vidrio o espumas de polímeros actúan atrapando el aire y eliminando la
convección. Sus valores de pueden ser casi tan bajos como los del propio aire,
y si un gas de alto peso molecular queda atrapado en una espumas de celdas
cerradas, puede ser menor que el del aire. (Rojo, Slideshare)
4.6. Tabla de coeficiente de conductividad térmica de los materiales
usados:
Material K (teorico)
Platino 71.6
Fierro 79.5
Fierro 79.5
Aluminio 209.3
4.7. Calor Especifico
El calor específico es la cantidad de calor que se necesita por unidad de masa
para elevar la temperatura un grado Celsio. Esta fórmula no se aplica si se
produce un cambio de fase, porque el calor añadido o sustraído durante el cambio
de fase no cambia la temperatura.
El calor específico del agua es 1 caloría/gramo °C = 4,186 julios/gramo °C que es
más alto que el de cualquier otra sustancia común. Por ello, el agua desempeña
un papel muy importante en la regulación de la temperatura. El calor específico
por gramo de agua es mucho mas alto que el de un metal, a más baja
temperatura, los calores específicos caen a medida que los procesos cuánticos se
hacen significativos. (Nave)

4.8. Calor especifico en solidos
El calor especifico de solidos es aquella magnitud escalar que indica la cantidad
de calor que debe suministrarse a la unidad de masa de una sustancia para que
su temperatura se incremente.
Además, el calor específico se debe notar que es una característica propia de las
sustancias que constituye el cuerpo, en tanto la capacidad térmica (c) depende de
la masa (m) y de la sustancia que constituye el cuerpo. (Universidad Nacional del
Callao)
Muchos sólidos tenían una capacidad calorífica cercana a 3R 1de acuerdo con la
ley de Dulong-Petit. El Modelo de Debye basado en aspectos cuánticos del
problema de transmisión de calor dentro de una red cristalina finalmente dio una
explicación convincente de la ley empírica de Dulong-Petit. (Wikipedia)
1
R es la constante universal de los gases ideales (medida en joule por kelvin y por mol)
Imagen N°02: Dependencia del calor específico atómico de
algunos materiales y elementos sólidos con la temperatura.

4.9. Tabla de Valores de calor especifico de los materiales J/kg.K
Material J/(kg.K)
Aluminio 897J/(kg.K)
Hierro 473J/(kg.K)
Platino J/(kg.K)
4.10. Capacidad calorífica
La capacidad calorífica o capacidad térmica de un cuerpo es el cociente entre la
cantidad de energía calorífica transferida a un cuerpo o sistema en un proceso
cualquiera y el cambio de temperatura que experimenta. En una forma más
rigurosa, es la energía necesaria para aumentar la temperatura de una
determinada sustancia en una unidad de temperatura. Indica la mayor o menor
dificultad que presenta dicho cuerpo para experimentar cambios de temperatura
bajo el suministro de calor. Puede interpretarse como una medida de inercia
térmica. Es una propiedad extensiva, ya que su magnitud depende, no solo de la
sustancia, sino también de la cantidad de materia del cuerpo o sistema; por ello,
es característica de un cuerpo o sistema particular. Por ejemplo, la capacidad
calorífica del agua de una piscina olímpica será mayor que la de un vaso de agua.
En general, la capacidad calorífica depende además de la temperatura y de la
presión.
La capacidad calorífica (capacidad térmica) no debe ser confundida con la
capacidad calorífica específica (capacidad térmica específica) o calor específico,
el cual es la propiedad intensiva que se refiere a la capacidad de un cuerpo «para
almacenar calor», y es el cociente entre la capacidad calorífica y la masa del
objeto. (Wikipedia)
4.11. Ley de Fourier
La relación básica de flujo de calor por conducción es la proporcionalidad
existente entre el flujo de calor y el gradiente de temperatura. Si existe un

gradiente de temperatura en una sustancia, el calor fluye sin que tenga
lugar un movimiento observable de la materia. De acuerdo con la Ley de
Fourier, el flujo de calor es proporcional al gradiente de la temperatura y de
signo opuesto. Para el flujo de calor en una dimensión, la ley de Fourier es:
Dónde:
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.
4.12. Conductores y aislantes
Los electrones se mueven con más facilidad en unos materiales que en otros. Los
electrones externos de los átomos de un metal no están anclados a núcleos de
átomos específicos, sino que pueden desplazarse libremente en el material. Estos
materiales son buenos conductores. Los metales son buenos conductores del
movimiento de cargas eléctricas por la misma razón por la que son buenos
conductores del calor: porque sus electrones están "sueltos".
Los electrones de otros materiales, como el caucho y el vidrio, por ejemplo, están
fuertemente ligados y permanecen en átomos específicos. Estos electrones no
pueden desplazarse con libertad hacia otros átomos del material. Estos materiales
son malos conductores de la electricidad por la misma razón por la que, en
general, son malos conductores del calor. Decimos que estos materiales son
buenos aislantes. (Esther, 2015)

Imagen N°03: Materiales conductores y
aislantes

4.13. Formulario de áreas y volúmenes
(Cipri)

(Cipri)
(Cipri)

4.14. Características y aplicaciones del aluminio, fierro y platino
ALUMINIO
Características físicas
Características
mecánicas
Características
químicas
El aluminio es un
elemento muy
abundante en la
naturaleza. Se trata de
un metal ligero, con una
densidad de 2700 kg/m3
,
y con un bajo punto de
fusión (660 °C). Su color
es blanco y refleja bien
la radiación
electromagnética del
espectro visible y el
térmico. Es buen
conductor eléctrico
(entre 34 y 38 m/(Ω
mm2
)) y térmico (80 a
230 W/(m·K)).
Mecánicamente es un
material blando (Escala
de Mohs: 2-3-4) y
maleable. En estado
puro tiene un límite de
resistencia en tracción
de 160-200 N/mm2
[160-
200 MPa]. Para mejorar
estas propiedades se
alea con otros metales,
lo que permite realizar
sobre él operaciones de
fundición y forja, así
como la extrusión del
material. También de
esta forma se utiliza
como soldadura.
La capa de valencia del
aluminio está poblada
por tres electrones, por
lo que su estado normal
de oxidación es III. Esto
hace que reaccione con
el oxígeno de la
atmósfera formando con
rapidez una fina capa
gris mate de alúmina
Al2O3, que recubre el
material, aislándolo de
ulteriores corrosiones. A
pesar de ello es tan
estable que se usa con
frecuencia para extraer
otros metales de sus
óxidos.
Aplicaciones y usos: Su uso más popular, es como papel aluminio también
se usa en la fabricación de latas y tetrabriks. Por sus propiedades eléctricas es
un buen conductor, capaz de competir en coste y prestaciones con el cobre
tradicional. Además, aleado con otros metales, se utiliza para la creación de
estructuras portantes en la arquitectura y para fabricar piezas industriales de
todo tipo de vehículos y calderería. También está presente en enseres
domésticos tales como utensilios de cocina y herramientas.
(Wikipedia)

FIERRO
Características principales Aplicaciones
Es un metal maleable, de color gris
plateado y presenta propiedades
magnéticas; es ferromagnético a
temperatura ambiente y presión
atmosférica. Es extremadamente duro
y pesado.
El hierro es el metal duro más usado,
con el 95% en peso de la producción
mundial de metal. El hierro tiene su
gran aplicación para formar los
productos siderúrgicos, utilizando éste
como elemento matriz para alojar otros
elementos aleantes tanto metálicos
como no metálicos, que confieren
distintas propiedades al material.
(Wikipedia)
PLATINO
Características principales Aplicaciones
Cuando está puro, de color blanco
grisáceo, maleable y dúctil. Es
resistente a la corrosión y no se
disuelve en la mayoría de los ácidos,
pero sí en agua regia. Es atacado
lentamente por el ácido clorhídrico
(HCl) en presencia de aire. El platino
es relativamente resistente al ataque
químico, tiene unas buenas
propiedades físicas a temperaturas
El platino se utiliza en múltiples y
esenciales aplicaciones, mientras que
nuevos usos para el platino se
desarrollan constantemente: joyería,
catalizadores para vehículos, eléctrica
y electrónica, vidrio, bujías usos
médico entre otros

altas, y unas buenas propiedades
eléctricas. Esto ha hecho que se
utilice en distintas aplicaciones
industriales.
(Wikipedia)

V. FUNDAMENTO PRÁCTICO
5.1. MATERIALES
 4 barras metálicas (hierro, aluminio, bronce y cobre).
 Algodón.
 Tela.
 Parrilla eléctrica.
 4 Termómetros
 Soporte universal.
 2 Pinzas para soporte universal.
 Tape.
 Tijeras.
 Cinta métrica o regla.
5.2. PROCEDIMIENTO
1. Se limpió adecuadamente la superficie del material a utilizar para
evitar aislamiento. (Ver Anexo 01: Foto N° 03)
2. Pesar la barra metálica. (Ver Anexo 01: Foto N° 04)
3. Medimos la longitud y el área transversal de la barra metálica. (Ver
Anexo 01: Foto N° 05)
4. Aislamos la barra metálica con algodón y tela para evitar las
pérdidas de calor en el sólido por convección al aire. (Ver Anexo
01: Foto N° 06)
5. Medir la temperatura de la barra metálica en ambos extremos. (Ver
Anexo 01: Foto N° 07)
6. Después se encendió la plancha eléctrica y esperamos 10 min a
que se caliente el sólido. (Ver Anexo 01: Foto N° 08)
7. Con los soportes universales, se colocó la barra metálica de forma
vertical encima de la plancha eléctrica. (Ver Anexo 01: Foto N° 09)

8. Retiramos la barra después de 15 minutos de haber colocado la
plancha y medimos la temperatura en ambos extremos, cubriendo
con algodón el extremo para que no se enfríe.(Ver Anexo 01: Foto
N° 10 y 11)
9. Repetir este procedimiento 2 veces.
10.Para cada medición calcule el valor de k y compare con el teórico y
discuta los resultados.
11.Comparar los resultados obtenidos de los distintos metales que
cada mesa realizó.
5.3. RESULTADOS
Formulas usadas:
Mesa Nº 1: Datos y cálculos de la varilla de Platino
Tiempo T1 T2
0 min 25 °C 25 °C
15 min 65 °C 28 °C
∆T ∆T1= 40 °C ∆T2= 3 °C
Material Platino
Peso (Kg) 0.148 kg
Altura (m) 0.4 m
Cp (J/kg.K) 130 J/kg.K
Diámetro (m) 2 x 12mm
Área (m2
) 0.024 m2
𝑑𝑄
𝑑𝐴
𝑘
𝑑𝑇
𝑑𝑥
𝑄
𝑞
𝑡
𝑞 𝑚𝐶𝑝∆𝑇 𝑘
𝑑𝑄
𝑑𝐴
𝑑𝑥
𝑑𝑇

Remplazando en la ecuación:
( ) ( )
Mesa Nº 2: Datos y cálculos de la varilla de Fierro
Tiempo T1 T2
0 min 22 ºC 22 ºC
15 min 76 ºC 26 ºC
∆T ∆T1= 54 ºC ∆T2= 4 ºC
Material Fierro
Peso (Kg) 0.622 kg
Altura (m) 0.59 m
Diámetro (m) 1.2 x cm
Área (m2
) 1.44 m2
𝑸
𝒒
𝒕
𝒎𝒄 𝒑 ∆𝑻 𝟏 ∆𝑻 𝟐
𝒕
𝑘
𝑑𝑄
𝑑𝐴
𝑑𝑥
𝑑𝑇

( ) ( )
Mesa Nº 3: Datos y cálculos de la varilla de Fierro
Material Fierro
Peso (Kg) 0.535 kg
Altura (m) 0.5 m
Cp (J/kg.K) 473 J/kg.k
Diámetro (m) 0.00635 m
Área (m2
) 0.000126676 m2
Tiempo T1 T2
0 min 25 ºC 25 ºC
15 min 58 ºC 30 ºC
∆T ∆T1= 33 ºC ∆T2= 5 ºC
𝑸
𝒒
𝒕
𝒎𝒄 𝒑 ∆𝑻 𝟏 ∆𝑻 𝟐
𝒕
𝑘
𝑑𝑄
𝑑𝐴
𝑑𝑥
𝑑𝑇

( ) ( )
Mesa Nº4: Datos y cálculos de la varilla de Aluminio
Material Aluminio
Peso (Kg) 0.645 kg
Altura (m) 0.32 m
Diámetro (m) 3 cm (r=0.015m)
Área (m2
) 0.000706858 m2
𝑸
𝒒
𝒕
𝒎𝒄 𝒑 ∆𝑻 𝟏 ∆𝑻 𝟐
𝒕
𝑘
𝑑𝑄
𝑑𝐴
𝑑𝑥
𝑑𝑇

( ) ( )
Tiempo T1 T2
0 min 24 ºC 24 ºC
15 min 47 ºC 38.5 ºC
∆T ∆T1= 23 ºC ∆T2= 14.5 ºC
𝑸
𝒒
𝒕
𝒎𝒄 𝒑 ∆𝑻 𝟏 ∆𝑻 𝟐
𝒕
𝑘
𝑑𝑄
𝑑𝐴
𝑑𝑥
𝑑𝑇

VI. ANÁLISIS O DISCUSIÓN DE RESULTADOS
El resultado obtenido de la conductividad térmica del aluminio resulta y
de acuerdo con las cifras en la base teórica del informe se muestra un valor de
resultando una diferencia de que es consecuencia de
diferentes errores existentes.
La disponibilidad de tiempo y las condiciones rudimentarias de los aislantes y
materiales de laboratorio jugaron un papel importante en la variación de la
obtención de datos por ello mencionaremos distintos factores que pudieron
afectar a nuestros resultados:
- El error humano al lecturar el termómetro
- La ineficiente toma de temperatura ya que algunos agarraban mal el
termómetro afectando así que la temperatura aumentara al contacto con
las manos.
- Al calentar las varilla en la cocina, algunos grupos contaban con el soporte
universal haciendo así que la varilla no choque directamente con la
plancha, en cambio en otros grupos como en el caso nuestro la varilla tuvo
que ser sujetada por unas pinzar de metal y apoyado directamente con la
plancha de la cocina.
- A la hora de medir pudo haber sucedido que no se dieron cuenta de la
posición de la varilla, ya que se tomaron datos de arriba y debajo de la
varilla confundiendo así los datos.
- La manera de sujetar la varilla a la hora de tomar los datos, al hacer chocar
la varilla caliente directamente con la mesa que en ese momento se
encontraba fría.
- El tiempo de medición debió ser más precisa y no tomar la medición
después de un minuto o más.
- La posición de las manos a la hora de tomar la medida, ya que se observó
que no se media con el cuidado necesario y el termómetro era removido y
direccionado hacia otro lugar y no perpendicularmente como se debería.

- El termómetro debió colocarse con la certeza de que este choque
directamente con la varilla.
- La rudimentaria instalación de los aislantes al presentar que algunos
estudiantes usaron el papel aluminio como aislante y otros no.
- El tipo de método formulario que se usó cuando se calculó el área de la
varilla, ya que usando la fórmula del cilindro en nuestro caso la respuesta
resultaba ser muy desconfiable.
VII. CONCLUSIONES
Se determinó el coeficiente de conductividad térmica en la práctica, el
cálculo de este resulto , aplicando la formula correspondiente y
distintas herramientas de búsqueda y resolución de dudas.
Se determinó eficientemente la conductividad térmica de los materiales
usados: aluminio, platino y hierro con el coeficiente de conductividad , e
aplicando otras fórmulas correspondientes al logro del objetivo como ,
área del material, etc.
Concluimos que calor es el flujo de energía motivado por el movimiento de
sus átomos produciendo l emisión de calor y este se transfiere de un
cuerpo más caliente a otro más frio. Se considera que el calor transferido
nunca se queda en un cuerpo contenido, este tiende a ser transferido.
La temperatura es la medida del calor, esta refiere a las partículas en
movimiento considerando que no es importante el número de ellas ni por
tanto el tamaño, la temperatura en cualquier cuerpo no depende de su
tamaño.
La conductividad térmica es la capacidad de un cuerpo de conducir calor o
energía y este se mide por unidad de tiempo, resultando la siguiente
formula: .
El uso más importante del aluminio al ser también un buen conductor de
calor es usado para cables de transmisión de energía, también se usa en la
fabricación de latas, y utensilios de cocina como el papel aluminio. El hierro

es el metal duro más usado, en su mayoría para productos siderúrgicos. El
platino también por su capacidad térmica se usa en catalizadores de
vehículos, vidrio y usos médicos.
Los aislantes son distintos materiales que no permiten que los átomo
sueltos no puedan transmitirse a átomos de otro cuerpo libremente,
entonces la conducción de calor se hace dificultosa por lo tanto decimos
que los aislantes aíslan el calor solo en los átomos específicos del solido
liquido o gas de un material que por lo general se le llaman malos
conductores.
Los conceptos especificados nos ayudan a reconocer la importancia de
aprendizaje teórico reforzando cada uno de estos en la práctica, con el
conocimiento conceptual podremos desenvolvernos y aprender realmente
lo que significa la conductividad térmica.
El ambiente laboral exige analizar situaciones en las que se introduzca
estos tipos de términos generalizados, la importancia de estos varia en
relativamente en la capacidad de aplicarlos en el ambiente laboral
dependiendo de las exigencias existentes del mundo actual.
Obtuvimos los siguientes resultados:
Platino
Hierro
Hierro
Aluminio
El platino de acuerdo con el resultado nos demuestra que posee menor
conductividad; los percances que se observaron como el tamaño de la varilla o

ineficiente toma de la temperatura pudieron haber influido en este resultado ya
que el aluminio teóricamente si posee una buena conductividad.
El hierro demuestra una gran diferencia entre los dos grupos que tomaron las
medidas, se considera que el hierro no posee una gran capacidad conductora
térmica pero este se encuentra muy alejado de la cifra teórica mostrada.
El aluminio está en el segundo lugar de capacidad de conductividad térmica
excluyendo que podría influir el error en la toma de datos, pero este resultado es
el que más se acerca a la cifra teórica de la conductividad de calor de este.
De acuerdo con el resultado de la práctica obtuvimos que el hierro es el mejor
conductor de calor seguido por el aluminio y por último el platino, en las dicciones
teóricas se determina al aluminio con mejor capacidad de conductividad térmica,
concluyendo así que los errores de medición en la práctica de laboratorio no se
pueden descartar de este resultado.
VIII. RECOMENDACIONES
Recomendamos la respectiva atención al momento de hacer la práctica, la
exposición al calor debe ser por el tiempo dado ya que si se expone
pasando el tiempo dado este puede alterar en la lectura del termómetro, y
nuestros datos no serán muy eficientes.
Recomendamos que al sacar la varilla de la estufa no posarla directamente
sobre la superficie de la de mesa ya que este se encuentra caliente y
puede alterar un poco los datos de la temperatura.
Se tuvo percances en las diferencias de los aislantes de distintos grupos,
esto también puede ser un factor del error en los datos de medición de
temperatura, ya que en el grupo 4 no se usó el papel aluminio como en los
demás.
La deficiencia de materiales de laboratorio en la universidad no permite el
uso igualitario de esto formando parte de un obstáculo en cuanto al soporte
universal ya que algunos grupos lo tuvieron y otros no, se debe realizar una

acción equitativa para compartir o ver la manera de realizar la práctica en
conjunto.
La lectura del termómetro debe ser lo más precisa posible ya que así
aportamos a que nuestros datos sean confiables.
Se recomienda una fundamental organización para elegir bien el material
ya que al momento de la práctica hubo materiales con mayor diámetro,
alturas, que otros y de formas diferentes.
Recomendamos una constante supervisión del docente para evitar errores
y malos entendidos.
A los estudiantes deben ingresar al laboratorio con el guardapolvo, zapatos
cerrados, el cabello recogido esto para evitar accidentes y molestias al
trabajar, además contar con materiales de limpieza para que al finalizar se
deje limpio el área que ha sido ocupada.

IX. BIBLIOGRAFÍA:
Cipri. (s.f.). cipri. Obtenido de cipri: http://cipri.info/resources/F-Areas_y_Volumenes.pdf
Esther. (05 de agosto de 2015). Erenovable. Recuperado el abril de 24 de 2016, de Erenovable:
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b5a6c88b326c.jimcontent.com%2Fdownload%2Fversion%2F1252797850%2Fmodule%2F
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https://es.wikipedia.org/wiki/Primer_principio_de_la_termodin%C3%A1mica

X. ANEXOS:
Anexo N° 01:
Foto N° 02: Varilla con
aislante usado
Foto N° 03: Limpiando la
superficie del material
Foto N° 04: Pesamos la
barra de aluminio
Foto N° 01: Varillas de,
hierro, aluminio y platino

Foto N° 07: Preparación del
aislante
Foto N° 06: Medimos el área
transversal y la longitud
Foto N° 08: Medimos la
temperatura en ambos
extremos
Foto N° 09: Calentando los
metales sobre la plancha
eléctrica
Foto N° 10: Tomando medidas
de temperatura de ambos
extremos
Foto N° 11: Tomando
segunda medida de
temperatura

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