ieee

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1
MATERIA:
Transferencia de calor
PRESENTADO A:
Jimmy Barco burgos
INTEGRANTES
Jorge Buchely
Diego Calderón
Miguel Acero
Julián A García
Víctor Cardozo
GRUPO 8N
QUE ES LA TRANSFERENCIA DE
CALOR
Es el proceso mediante el cual se intercambia
energía en forma de calor entre distintos
cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo
cuerpo que están en distinto nivel energético.
En la ingeniería se toma en cuenta para este
proceso la rapidez o razón para el intercambio
de calor.(tiempo)
CUALES SON LOS TIPOS DE
TRASNFERENCIA DE CALOR
POR CONDUCCIÓN
Figura 1(fuente google)
Es un mecanismo de transferencia de calor a
travez de la materia, que se encuentra en escala
atómica generada por la actividad molecular por
el choque de unas moléculas con otras donde las
partículas más energéticas le entregan energía a
las menos energéticas, lo cual produce flujo de
calor desde las temperaturas más altas hacia las
más bajas.
Los mejores conductores del calor son los
metales. El aire y el plástico son malos
conductores del calor, y se les denomina
ailslantes.
POR CONVECCIÓN
Figura 2(fuente google)
En la transferencia por convección el calor es
un mecanismo por movimiento de masa o
circulación dentro de la sustancia. Se puede
producir de manera natural por las diferencias
de densidades de la materia o forzada cuando la
materia es obligada a moverse de un lugar a
otro, por ejemplo el aire con un ventilador o el
agua con una bomba, solo se produce en
líquidos y gases donde los átomos y moléculas
son libres de moverse en el medio.
En la naturaleza, la mayor parte del calor
ganado por la atmosfera por conducción y
radiación cerca de la superficie, es transportado
a otras capas de la atmosfera por convección.
POR RADIACIÓN
Figura 3(fuente google)
Es la energía emitida por la materia que se
encuentra a una temperatura dada, se produce

2. |
2
directamente desde la fuente hacia afuera en
todas las direcciones. Esta energía se produce
por los cambios de las configuraciones
electrónicas de los átomos o moléculas
constituidos y transportados por ondas
electromagnéticas o fotones.
EJEMPLOS DE CONDUCCIÓN
Cuando tenemos una vela encendida y
colocamos un extremo de un metal en la llama
este se calienta y comienza a transferir la
temperatura alta hasta el otro extremo que se
encuentra frio hasta nivelar la temperatura del
otro extremo.
Si tenemos una sartén en la estufa y la ponemos
a calentar, se genera transferencia de calor por
medio del mango donde se sujeta la sartén ya
que el calor que se emite se transfiere por medio
del mango desde la temperatura más alta hasta
la más baja
IMPORTANCIA DE LA CONDUCCIÓN
DE CALOR
La conducción de calor es importante ya que
gracias a ella el ser humano puede realizar
procesos y trabajos que garantizan la
supervivencia a la cabeza de las otras especies
animales, la comodidad y el dominio que ha
venido ejerciendo por largo tiempo sobre el
medio natural.
QUE ES EL EFECTO PELTIER
Figura 4(fuente mundo digital)
El efecto Peltier consiste en hacer pasar una
corriente por un circuito compuesto de
materiales diferentes cuyas uniones están a la
misma temperatura, se produce el efecto inverso
al Seebeck (efecto termoeléctrico). En este caso,
se absorbe calor en una unión y se desprende en
la otra. La parte que se enfría suele estar cerca
de los 10º C aprx., mientras que la parte que
absorbe calor puede alcanzar rápidamente los
80º C.
Lo que lo hace aún más interesantes es el hecho
de que, al invertir la polaridad de alimentación,
se invierta también su funcionamiento; es decir:
la superficie que antes generaba frío empieza a
generar calor, y la que generaba calor empieza a
generar frío.
Gracias a los inmensos avances en el campo de
semiconductores, hoy en día, se construyen
sólidamente y en tamaño de una moneda. Los
semiconductores están fabricados con Teluro y
Bismuto para ser tipo P o N (buenos
conductores de electricidad y malos del calor) y
así facilitar el trasvase de calor del lado frío al
caliente por el efecto de una corriente continua
4- Lo que vamos a realizar con este proyecto es
con una celda peltier acondicionada por
nosotros mismos con un disipador de calor un
aislamiento y con un bodegaje y para 3
diferentes materiales en nuestro caso son( acero
, parafina y madera) lo que queremos es ver el

3. |
3
comportamiento de la temperatura con respecto
al tiempo y también temperatura con respecto a
la distancia de cada material con los materiales
previamente perforados en 3 diferentes puntos
con distancias entre estos de 1 centímetro (1cm)
que es donde vamos a tomar la muestra de
temperatura y cronometrando el tiempo durante
diez minutos (10min) y cada treinta segundos
(30 seg) por medio de gráficos y análisis de
resultados verificar el comportamiento de cada
uno de estos materiales y así también su
conductividad térmica luego se procede a hallar
las constantes de conductividad térmica de cada
material con las formulas mencionada en el
punto No….
Este proyecto se hace con el fin de primero
realizar un modelo físico a dimensiones dadas
por nosotros mismos y segundo analizar los
resultados de las pruebas a cada material de
conductividad y compararlas con los resultados
teóricos ya conocidos y mencionados en la tabla
(No 1) y sacar nuestras conclusiones personales
de cada integrante del grupo para luego ser
debatidas entre los mismos y acordar unas
conclusiones comunes para todos
CONSTANTES DE CONDUCTIVIDAD
TERMICA DE NUESTROS MATERIALES
TABLA No1
PROCESO DE FABRICACION DE LA
CAJA TERMICA PARA ENFRIAR LOS
DIFERENTES MATERIALES.
Se comienza por fabricar una caja de madera
de balsa de 7x7x10 (cm) y con 3 (mm) de
espesor de diámetro esta se aislada con icopor
de 1cm de espesor y por la cavidad interna se
forra en papel aluminio para que conserve mejor
la temperatura interna de la caja como se
muestra en la figura 1.
La medición de todos los cortes se realizó con
un flexo metro estándar y se hizo con el fin de
que quedara con simetría la caja, los puntos de
medición con el fin de una mejor toma de
muestras y así mejores y buenos resultado
(confiables)
Figura 5
Se utiliza un disipador de calor con ventilador
de un ordenador para enfriar la celda de peltier
como se muestra en la figura 2
ICOPOR
MADERA
PAPEL
ALUMINIO
Ventilador
Disipador

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4
Figura 6 (fuente propia)
Se utiliza un adaptador con las siguientes
especificaciones
ModeloEl-41-060400DT
INPUT: 110V DC 60Hz
OUTPUT: 6V DC 400mA
Figura 7 Adaptador (fuente propia)
Se utiliza una celda de Peltier con referencia
TECI-12706.
Figura 6 celdas de Peltier (fuente propia)
Un multímetro es un instrumento eléctrico portátil para
medir directamente magnitudes eléctricas activas como
corrientes y potenciales o pasivas como resistencias,
temperatura etc.
Figura 8 multímetro (fuente propia)
Una termocupla se hace con dos alambres de
distinto material unidos en un extremo
(soldados generalmente). Al aplicar temperatura
en la unión de los metales se genera un voltaje
muy pequeño (efecto Seebeck) del orden de los
mili volts el cual aumenta con la temperatura.
Figura 9 multímetro (fuente propia)
La madera está compuesta, en todas las
maderas, de carbono elemental 50%, oxigeno
46%, hidrógeno 6% nitrógeno y pequeñas
cantidades de componentes de las cenizas 1%.
Figura 10 madera (fuente propia)

5. |
5
La parafina proviene de las moléculas más
pesadas C20 a C40. La parafina es un derivado
del petróleo.
Figura 11 parafina (fuente propia)
Acero
Aleación de hierro con pequeñas cantidades de
carbono y que adquiere con el temple gran
dureza y elasticidad
Figura 12 acero (fuente propia)
.
Toma de muestras elementos
Cronometro
Celda peltier
Multímetro (termocupla)
Adaptador 6v
Figura 13 elementos (fuente propia)
A CONTINUACION ANEXOS

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6
ANEXO 1
CELDA PELTIER CON CAJA (SISTEMAS QUE LO COMPONEN)
CONSTANTE DE CONDUCTIVIDAD DE LOS MATERIALES
Q= m*Cp*dT NOTA: El CP es
tomado por tablas
Área
Transversal
Tiempo (Seg)
A= b*h/2 600
Q punto=Q/ Tiempo 6,125
NOTA: El tiempo está dado en 30 seg que se multiplico
por 20 mediciones hechas.
K= Q punto * dX/ dT *
Area
Material
CP
(J/gr*K)
Peso (gr)
Área
(m^2)
Delta
Tempe
Q Q punto K
Madera 0,49 66 6,125 -15 -485,1 -0,8085 0,0088
Parafina 2,5 99 6,125 -14 -3465 -5,775 0,067346939
Acero 0,46 934 6,125 -13 -5585,32 -9,308866667 0,116908844
NOTA: El delta de temperatura es tomado en el punto 1, donde se
restó Temperatura final - temperatura inicial.
LAS GRAFICAS RELACIONADAS A CONTINUACION SON PRODUCTO DE LAS MEDIDAS REALIZADAS POR
EL LADO FRIO DE LA CELDA DE PELTIER

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7
GRAFICAS (resultados)
ANEXO 2
(TABLA CON MATRERIAL PARAFINA)
MATERIAL PARAFINA
MEDICION
1
PUNTO
2
PUNTO
3
PUNTO
1 20 20 18
2 14 20 18
3 10 20 18
4 9 20 18
5 9 20 18
6 8 20 18
7 8 20 18
8 8 20 18
9 7 20 18
10 7 20 18
11 7 19 18
12 7 19 18
13 7 19 18
14 7 19 18
15 7 19 18
16 7 19 18
17 7 18 18
18 7 18 18
19 7 18 18
20 6 18 18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 PUNTO 20 14 10 9 9 8 8 8 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 6
2 PUNTO 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 19 19 19 19 19 19 18 18 18 18
3 PUNTO 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18
20
14
10
9 9
8 8 8
7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
6
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
19 19 19 19 19 19
18 18 18 1818 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18
0
5
10
15
20
25
TEMPERATURA°C
MEDICION EN TIEMPO CADA 30 s
MATERIAL PARAFINA
1 PUNTO 2 PUNTO 3 PUNTO Linear (1 PUNTO) Linear (2 PUNTO) Linear (3 PUNTO)

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8
ANEXO 3
(TABLA CON MATRERIAL MADERA)
MATERIAL MADERA
MEDICION 1 PUNTO 2 PUNTO 3 PUNTO
1 22 21 18
2 17 21 18
3 14 20 18
4 12 19 18
5 10 18 18
6 10 18 18
7 9 17 18
8 9 17 17
9 8 16 17
10 8 16 17
11 8 16 17
12 8 15 17
13 8 15 17
14 8 15 16
15 8 15 16
16 8 14 16
17 7 14 16
18 7 14 16
19 7 13 16
20 7 18 16
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 PUNTO 22 17 14 12 10 10 9 9 8 8 8 8 8 8 8 8 7 7 7 7
2 PUNTO 21 21 20 19 18 18 17 17 16 16 16 15 15 15 15 14 14 14 13 18
3 PUNTO 18 18 18 18 18 18 18 17 17 17 17 17 17 16 16 16 16 16 16 16
22
17
14
12
10 10
9 9
8 8 8 8 8 8 8 8
7 7 7 7
21 21
20
19
18 18
17 17
16 16 16
15 15 15 15
14 14 14
13
1818 18 18 18 18 18 18
17 17 17 17 17 17
16 16 16 16 16 16 16
0
5
10
15
20
25
TEMPERATURA°C
MEDICION EN TIEMPO CADA 30 s
MATERIAL MADERA
1 PUNTO 2 PUNTO 3 PUNTO Linear (1 PUNTO) Linear (2 PUNTO)

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ANEXO 4
(TABLA CON MATRERIAL ACERO)
MATERIAL ACERO
MEDICION 1 PUNTO 2 PUNTO 3 PUNTO
1 20 21 20
2 16 21 20
3 9 20 20
4 9 20 20
5 8 20 20
6 8 20 20
7 7 19 20
8 7 19 20
9 7 19 20
10 7 19 20
11 7 19 20
12 7 19 20
13 7 18 20
14 7 18 20
15 7 18 20
16 7 18 20
17 7 18 20
18 7 18 20
19 7 18 19
20 7 18 19
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1 PUNTO 20 16 9 9 8 8 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
2 PUNTO 21 21 20 20 20 20 19 19 19 19 19 19 18 18 18 18 18 18 18 18
3 PUNTO 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 19 19
20
16
9 9
8 8
7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
21 21
20 20 20 20
19 19 19 19 19 19
18 18 18 18 18 18 18 18
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
19 19
0
5
10
15
20
25
TEMPERATURA°C
MEDICION EN TIEMPO CADA 30 s
MATERIAL ACERO
1 PUNTO 2 PUNTO 3 PUNTO Linear (1 PUNTO)

10. |
10
CONCLUCIONES
1. Se realizó la caracterización de una celda Peltier utilizando elementos de disipación adecuados. Los
resultados experimentales obtenidos permiten concluir cautelosamente que la velocidad de respuesta
de una celda Peltier es considerablemente alta en comparación con la velocidad de respuesta de
sistemas térmicos tradicionales (resistencias calefactoras, focos incandescentes, etc.); por ello se
piensa que es factible emplear este tipo de elementos como una forma alternativa en aplicaciones
relacionadas con la refrigeración, sobre todo aquellas que requieren de portabilidad.
2. Realizamos 2 pruebas con la celda peltier una con el lado caliente y otra con el frio utilizamos la
celda Peltier como refrigerador y no necesariamente la temperatura de la cara fría disminuye al
aplicar más corriente que alimente el circuito, esto debido al efecto Joule en el cambio si ocurre con
el lado caliente
3. En la fase experimental concluimos que para tener una lectura de datos se tenía que manejar una
distancia de punto a punto de 1 cm ya que utilizamos 10 minutos para tomar losa datos, porque antes
utilizamos una distancia de 3 cm y solo nos arrojaba datos de la temperatura 1 t1 por lo que se
concluyó que se tenían que manejar unas distancias más cortas para la obtención de datos.
4. Respecto al análisis de resultados concluimos que no son los obtenidos con las tabla de referencia la
cual obtuvimos den Wikipedia de los 3 diferentes materiales tal vez varían de acuerdo a las áreas de
las 2 diferentes muestras o longitudes pero no que si notamos es que en relación con las proporciones
de las muestras de tablas y las obtenidas por nuestro sistema (celda peltier) son proporcional uno de
otro material lo que quiere decir que nos es congruente pero tal vez afecta las medidas como áreas,
longitudes .
5. Nos gustó mucho este proyecto pues bien sabido es que salir de las monótonas clases de solo teoría y
ejercicios matemáticos nos dispersa más y estos proyectos experimentales nos abren la mente a
comprobar resultados como en este caso pues hemos quedado complacidos y ahora a la disposición
del ingeniero Jimmy para su calificación y corrección y estamos dispuestos a cualquier objeción por
su parte para mejorar en nuestro proyecto de vida con la carrera
6. También se concluyó que el acero fue el material que realizo el cambio más drástico y en mas poco
tiempo comparado con la madera y la parafina pero en el primer punta ya que en el segundo punto la
conductividad bajo mucho en comparación con los demás puntos de medida así que el método puede
tener más variables que podríamos averiguar con lña orientación de nuestro guía el ingeniero Jimmy
CIBERGRAFIA
http://www.mundodigital.net/que-es-el-efecto-peltier/
https://nergiza.com/radiacion-conduccion-y-conveccion-tres-formas-de-transferencia-de-calor/
http://www.mundodigital.net/que-es-el-efecto-peltier/
BIBLIOGRAFIA
Transferencia de calor yunus a. cengel (cuarta edición)

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