Este documento describe experimentos sobre la transferencia de calor por convección en líquidos y aire. En el primer experimento, se observó un patrón de circulación en el agua calentada, con el agua caliente subiendo y el agua fría descendiendo. En el segundo, el espiral colgado se movía debido a las corrientes de aire caliente ascendente generadas por la convección. La convección ocurre cuando un fluido se calienta y se hace menos denso, transportando calor de un área caliente a una fría.

1. TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN
GRUPO:
DOCENTE:
UNIVERSIDAD AUTONOMA DEL CARIBE
FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS
LABORATORIO DE FISICA
BARRANQUILLA
2016
NOMBRE CODIGO
Laura Barraza 141610037

2. Contenido
1. INTRODUCCION....................................................................................................3
2. MARCOTEORICO..................................................................................................4
3. OBJETIVO..............................................................................................................4
4. DESCRIPCIÓN DE LAEXPERIENCIA ..................................................................6
5. EQUIPOS Y MATERIALES:...................................................................................7
6. OBSERVACIONES ................................................................................................8
7. CUESTIONARIO ....................................................................................................9
8. CONCLUSION......................................................................................................10

3. 1. INTRODUCCION
La convección es la transferencia de calor por medio del movimiento de una masa
fluida, tal como el aire o el agua. Cuando estos se calientan se mueven hacia
fuera de la fuente de calor, transportando consigo la energía. La convección por
encima de una superficie caliente ocurre porque, cuando se calienta el aire en
contacto con la superficie, se expande, se hace menos denso, y se eleva (ver la
ley de gas ideal). De igual manera, el agua caliente es menos densa que la fría y
por tanto se eleva, originando corrientes de convección que transportan energía.
La convección también puede originar la circulación de un líquido, como en el
calentamiento de una olla de agua sobre una llama. El agua caliente se expande y
se hace más ligera. En el marco de la física calor y ondas este trabajo trata de
reflejar en primera forma la convección por encima de la superficie y también
como se puede originar por la circulación de un líquido.
La práctica tuvo como objetivo comprobar, el comportamiento del calor esta
trasferencia dada por la convección donde lo estudiamos en el aire y en los
líquidos.

4. 2. MARCO TEORICO
CONVECCIÓN.
La convección es una de las tres formas de transferencia de calor. Se caracteriza
porque se produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre
zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de
materiales, la evaporación del agua o fluidos. La convección en sí, es el transporte de
calor por medio del movimiento del fluido.
La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de
elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o un líquido. Incluye
también el intercambio de energía entre una superficie sólida y un fluido o por medio de
una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada o
asistida).
En la transferencia de calor libre o natural, un fluido es más caliente o más frío. En
contacto con una superficie sólida, causa una circulación debido a las diferencias de
densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.
El calentamiento del aceite como ejemplo, produce cambios en el índice de refracción
del mismo, haciendo visible los contornos de las células. Se forman patrones de
circulación, y posiblemente las estructuras con forma de pared observadas, son los
límites entre los patrones de circulación.
Se cree que la convección juega un papel principal en el transporte de la energía desde
el centro del Sol a la superficie, y en el movimiento del magma caliente por debajo de la
superficie terrestre. La superficie visible del Sol (la fotosfera) tiene un aspecto granular,
con una dimensión típica de un gránulo de 1000 kilómetros. Los gránulos son descritos
como células de convección que transportan el calor desde el interior del Sol a la
superficie.

5. 3. OBJETIVO.
1. Estudiar la transferencia de calor por convección en líquidos y en aire.
2. Diferenciar como se transite en los líquidos y en el aire

6. 4. DESCRIPCIÓN DE LA EXPERIENCIA
En primera instancia para el experimento de calentar el agua ubicamos el vaso de
precipitados y lo llenamos de agua luego se sujetó con la pinza universal con
precaución. Se dejó caer por el borde del vaso en el agua algunos cristales de
permanganato, colocamos el mechero en ese punto, con mecha continua, lateral al
baso de precipitado y observamos por medio de los cristales el comportamiento del
calor. En segunda instancia vamos y ubicamos un espiral a una distancia adecuada
por encima del mechero y encendemos una pequeña llama para al finar observar el
comportamiento.

7. 5. MATERIALES:
 Trípode variable
 Varilla soporte de 600mm
 Doble nuez
 Mechero
 Original de espirales
 Permanganato de potasio
 Pinza universal
 Vaso de precipitados, 250ml

8. 6. OBSERVACIONES
Lo que Observamos fue que en el primer experimento, la convección se puede ver
como se origina la circulación de un líquido, como en el calentamiento del vaso de
precipitados con agua. El agua caliente se expande y se hace mas ligera. El agua
mas fría, cerca de la superficie es mas densa y desciende. Con ambos
movimientos se forma un patrón de circulación, (que es lo que observamos por
medio del permanganato), aunque no tan regular.
En el segundo experimento pudimos ver cuando se calienta el aire en contacto con
la superficie, se expande, se hace menos denso, y se eleva ( la ley de gas ideal).
De igual manera, el aire caliente es menos denso que el frío y por tanto se eleva,
originando corrientes de convección que transportan energía.

9. 7. CUESTIONARIO
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN
7.Evaluación
Al agregar los cristales de permanganato de potasio al agua, ¿Qué pudiste
observar mientras se estaba calentando el agua?
Se puede observar que el agua que en la parte donde se encontraba este se puede
ver como el agua caliente colorada por el permanganato sube para ocupar el
espacio y la fría desciende.
Cuando colgaste el espiral del pasado y le colocaste el mechero en la parte
de abajo ¿Qué observaste mientras el aire de los alrededores se iba
calentando?
Que el espiral se movía con el calor gracias a que el aire caliente pasada por el
interior sacando el aire frio.
Que explicación podrías dar con respecto a lo observado en el unto
1?teniendo en cuenta el fenómeno de la convección.
Se puede observar el agua caliente se expande y sube y el agua fría cerca de la
superficie es más densa entonces desciende.
¿Qué explicación podrías dar con respecto al punto 2?teniendo en cuenta la.
Como el aire caliente pasa por el espirar y hace que se mueva el aire frio este
defiende y genera corrientes de convección que transportan energía.
Explica, ¿Por qué al colocar tu mano alrededor de la llama de una vela no te
quemas pero al colocarla encia de ella si?
Porque el aire caliente más que todo sube y al estar en contacto con la llama por la
parte de arriba se recibe más calor que abajo ya que abajo no hay sino aire frio
aun.
Explica, ¿Por qué se enfría una corriente de aire que va subiendo hacia la
atmosfera?
La transferencia de calor por convección da origen a los vientos y corrientes de aire, pues
en el día el Sol calienta el suelo, el cual cede parte de su energía al aire por conducción y
este se calienta por convección. Al calentarse el aire, su densidad disminuye y se hace
más liviano, subiendo.

10. 11. CONCLUSION
En síntesis podemos decir que la convección es una forma de transmitir el calor, es
un fenómeno dado en líquidos y gases, mediante el movimiento de los fluidos y en
donde se traslada materia con distinta temperatura en los líquidos se puede observar
como las moléculas se mueven más rápido calentándose esto las hace menos
densas comparadas con las frías que es más densa, en los gases cuando se calienta
el aire en contacto con una superficie, pasa por ella el aire caliente quedando abajo
el aire frio dado a que el aire caliente es menos denso, creando un ciclo de
movimiento entre la parte del fluido caliente y la parte helada, acercándose cada vez
a un promedio entre sus temperaturas. También logramos ver que el ciclo es
constante, tomando en cuenta que las temperaturas más altas se encuentran arriba y
las más bajas abajo, influyendo así en su densidad. En donde su uso más notable es
en la calefacción de ambientes.