practica conductividad termica

1. Instituto Tecnológico
De Mexicali
Ing. Química
Laboratorio Integral I
Norman E. Rivera Pazos
Ramírez Miriam. 11491216
Practica #7
¨Coeficiente de conductividad térmica¨

2. Objetivo:
 Determinación del coeficiente de conductividad térmica ¨K¨
Marco Teórico:
La Conductividad Térmica (con unidades W/ m•K) describe el transporte de
energía en forma de calor a través de un cuerpo con masa como resultado de
un gradiente de temperatura. De acuerdo con la segunda ley de la
termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.
La relación entre el calor transportado por unidad de tiempo (o flujo de calor Q)
y el gradiente de temperatura (ΔT/Δx) a través de un área A (el área a través de
la cual el calor fluye perpendicularmente a un ritmo estacionario) está descrita
por la ecuación de la conductividad térmica.
Para el cálculo de coeficiente de conductividad térmica:
Para el flujo de calor:
Q=
Δ푄
Δ푡
=
퐶푝 Δ푇
Δ푇
Para la conductividad térmica:
푞
퐴
= −퐾 푑푇
푑푥
Despejando K
푞
퐴
K=
푑푥
푑푡
푞
푎
K=
퐿
푇1 −푇2
Material:
 (2) soportes universal
 (4) Pinzas
 Vaso de precipitado (50 ml.)
 Probeta de (25ml.)
 Termómetro
Equipo:
 Termómetro de pistola.

3. Procedimiento:
Para el cálculo del flujo de calor:
 Colocas la secador hacia arriba con ayuda de los soportes.
 Con ayuda de una pinzas colocas un vaso de precipitado con 25 ml. de agua
 Tomas la temperatura inicial del agua y pasados los 5mn.
Para el cálculo del coeficiente de conductividad térmica:
 Utilizando nuevamente la secadora colocas un tubo de bronce
 Intentando sea lo más centrado posible a la secadora.
 Tomas la temperatura pasados los 5 mn.
 Con el termómetro de pistola tomas ambas temperaturas (superficie inferior
y superior).
Cálculos y resultados:
Calculo del flujo de calor:
Con una masa de 25ml.
Conversión a kg.
25ml*
1 푙푡
1000푚푙
∗ 1 푚3
1000 푙푡
∗ 1000푘푔
1 푚3 = 0.025kg
Temperatura inicial del agua 22℃
Temperatura una vez pasados 5mn. 42℃
Formula: q= m퐶푝Δ푇
q= (0.025kg.)(4.18
퐾푗
푘푔∗℃
)(20℃)
q=2.09KJ. Correspondiente a la secadora.
Coeficiente de conductividad térmica:
L=9.8cm=0.098m
D= 2.5cm=0.025m
A= 4.90x10−04푚2

4. Conversión de kJ a kw:
1000퐽
1퐾퐽
2.09KJ*
=2090J
2009퐽
300푠
=6.96 Kw
Temperaturas leídas:
Tem. Superior= 29.4℃
Tem. Inferior= 35.8℃
푞
푎
Formula: K=
퐿
푇1−푇2
K=
6.96퐾푤
4.90x10−04푚2
0.098푚
(35.8−29.4)℃
K=215.28
푤
푚∗℃
Conclusión:
La conducción térmica está determinada por la ley de Fourier, que establece que el flujo de
transferencia de calor por conducción en un medio isótropo es proporcional y de sentido
contrario al gradiente de temperatura en esa dirección.
El valor de la conductividad varía en función de la temperatura a la que se encuentra la
sustancia.
Es por eso que sumamente importante en calculo correcto de la temperatura los tiempos y
momentos.
Anexos

5. Referencias:
 http://www.netzsch-thermal-analysis.com/sp/landing-pages/determinacion-de-la-difusividad-
termica-y-de-la-conductividad-termica/definicion-de-conductividad-termica.
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