Este informe de laboratorio describe un experimento para determinar el perfil de temperatura a lo largo de una barra metálica calentada. Se midió la temperatura en varios puntos de una barra de aluminio usando un termómetro infrarrojo, para ver cómo se distribuye el calor a lo largo de la barra. Los resultados se usaron para analizar los conceptos de conducción térmica y la capacidad de diferentes materiales para conducir el calor.

1. INSTITUTO TECNOLOGICA DE MEXICALI
ING.QUIMICA
LABORATORIO INTEGRAL I
REPORTE DE LABORATORIO:
“PERFILES DE TEMPERATURA”
ALUMNO.
RODRIGEZ RANGEL TAZMIN ANAHI
ROMERO PINEDA MELISSA ALEJANDRA
SERNA MURILLO ATENAS ABIGAIL
TORRES LOPEZ MARIANA ESMERALDA
VILLA ROBLEDO BRENDA SOFIA
VITA GUADARRAMA LESLY SUGEY
MEXICALI B.C A 1 DE JUNIO DEL 2018

2. INDICE
Objetivo...........................................................................................................................................3
Marco teórico..................................................................................................................................3
Material y equipo............................................................................................................................7
Procedimiento................................................................................................................................8
Cálculos y resultados....................................................................................................................8
Conclusiones..................................................................................................................................8

3. Objetivo
Determinar experimentalmente la temperatura en varios puntos en una barra metálica
para hacer un perfil de temperatura.
Marco teórico
Los cuerpos, sometidos a la influencia de una fuente calorífica, se calientan, es decir
absorben parte del calor transmitido. También esos cuerpos, en función del material de
que están constituidos, no absorben ese calor de la misma forma e intensidad. El calor
absorbido por el cuerpo lo recorre interiormente, desde la cara expuesta ala fuente
calorífica, hasta la cara opuesta. Es decir una zona de mayor temperatura a otra de
menor temperatura. En este fenómeno, que se conoce con el nombre de conductividad
térmica, vemos que no todo el calor absorbido por la cara expuesta llega hasta
la opuesta. Esto significa que el cuerpo opuso cierta resistencia al paso del calor por su
interior; este fenómeno se conoce como resistencia termina del material. La propiedad
de retener parte del calor absorbido e impedir su paso total de una cara a la otra del
cuerpo, es la capacidad aislante al calor que posee el material.
El fenómeno de transferencia
Hemos visto que cuando dos o más sistemas de temperaturas diferentes se oponen en
comunicación entre sí a través de una pared diatérmana alcanzan el estado de
equilibrio térmico. Este fenómeno se explica por el pasaje de energía calorífica de los
cuerpos de mayor temperatura a los de menor temperatura y se le denomina
transmisión de calor. En un sentido más amplio, este fenómeno se produce también
entre las porciones de un mismo cuerpo que se encuentran a diferentes temperaturas y
entre cuerpos que no estando en contacto se encuentran también a temperaturas
diferentes. En este fenómeno el estado de agregación molecular es importante, ya que
de acuerdo a como estén vinculadas estas moléculas, se presentan tres formas de
transmisión de calor:
CONDUCCIÓN.
La conducción es la transferencia de energía de las partículas más energéticas de una
sustancia hacia las adyacentes menos energéticas, como resultado de interacciones
entre esas partículas. La conducción puede tener lugar en los sólidos, líquidos o gases.
En los gases y líquidos la conducción se debe a las colisiones y a la difusión de las
moléculas durante su movimiento aleatorio. En los sólidos se debe a la combinación de
las vibraciones de las moléculas en una retícula y al transporte de energía por parte de
los electrones libres. La rapidez o razón de la conducción de calor a través de un medio
depende de la configuración geométrica de éste, su espesor y el material de que esté
hecho, así como de la diferencia de temperatura a través de él.

4. la cual se llama ley de Fourier de la conducción del calor, en honor de J. Fourier, quien
la expresó por primera vez en su texto sobre transferencia de calor en 1822.
CONVECCION.
La convección es una de las tres formas de transferencia de calor. Se caracteriza porque
se produce por medio de un fluido (líquido, gas o plasma) 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.
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.
La transferencia de calor por convección se expresa con la Ley del enfriamiento de
Newton:
RADIACION.
La radiación es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas
(o fotones) como resultado de los cambios en las configuraciones electrónicas de los
átomos o moléculas. A diferencia de la conducción y la convección, la transferencia de
calor por radiación no requiere la presencia de un medio interventor. De hecho, la
transferencia de calor por radiación es la más rápida (a la velocidad de la luz) y no
sufre atenuación en un vacío. Ésta es la manera en la que la energía del Sol llega a la
Tierra. En los estudios de transferencia de calor es de interés la radiación térmica, que
es la forma de radiación emitida por los cuerpos debido a su temperatura. Es diferente
de las otras formas de radiación, como los rayos x, los rayos gamma, las microondas,

5. las ondas de radio y de televisión, que no están relacionadas con la temperatura.
Todos los cuerpos a una temperatura arriba del cero absoluto emiten radiación térmica.
La razón máxima de la radiación que se puede emitir desde una superficie a una
temperatura termodinámica Ts (en K o R) es expresada por la ley de Stefan-Boltzmann
como:
Conducción de calor
La transferencia de energía por conducción se realiza de dos maneras. El primer
mecanismo es el de la 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 adyacente 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
sólidos, 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 metálicos; 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 de calor, como sabemos por experiencia.
En lo metales, la conducción térmica resulta del movimiento de electrones libres; existe
una estrecha relación entre la conductividad eléctrica. En los sólidos que son malos
conductores de la electricidad, y en la mayor parte de los líquidos, la conducción
térmica se debe a la transferencia de la cantidad de movimiento entre las moléculas o
átomos adyacentes que vibran. En gases, la conducción se produce por el movimiento
al azar de las moléculas, de forma que el calor se difunde desde regiones más

6. calientes hacia otras más frías. El ejemplo común de conducción pura es el flujo de
calor en solidos opacos, tales como la pared de ladrillo de un horno o la pared metaliza
de un tubo intercambiador de calor. Con frecuencia, la conducción de calor en líquidos
o gases se ve influida por el flujo de los fluidos, y los procesos conductivos y convectivo
están enlazados bajo el mismo término de convección o transferencia de calor
convectiva. La conducción se comprende con mayor facilidad si se considera el flujo de
calor en solidos homogéneos isotrópicos, ya que en ellos no hay convección y el efecto
de la radiación es despreciable, a menos que el sólido sea traslucido a las ondas
electromagnéticas.
Conductividad térmica
La conductividad térmica de un material es una medida de la capacidad del material para
conducir calor. Un valor elevado para la conductividad térmica indica que el material es un buen
conductor del calor y un valor bajo indica que es un mal conductor o que es un aislante.
Perfilado detemperatura:
El perfilado de temperaturas es el proceso de monitorear e interpretar las temperaturas
de productos a medida que se mueven ya sea en una banda transportadora o en un
proceso de calentamiento por lotes (típicamente en un horno). Los datos numéricos
recolectados se convierten por medio de software de análisis de temperaturas en
información significativa que se muestra como en una gráfica– el perfil térmico.

7. Esta información le dice que temperaturas ha alcanzado su producto, por cuanto
tiempo y en que punto del proceso. Los ingenieros de proceso saben cual debe ser el
perfil ideal para su producto y variaciones de ese indican problemas potenciales o
calidad inaceptable. Analizando el perfil térmico, el ingeniero es capaz de verificar y
mejorar la calidad del producto, aumentar el rendimiento y resolver problemas de
producción.
Los componentes necesarios para un sistema efectivo de perfilado de temperatura
incluyen: los sensores de temperatura para recopilar información de temperatura,
registradores de adquisición de datos para capturar los datos, barreras térmicas para
proteger el registrador de datos, y más importante, software para perfilado de
temperatura para el análisis y archivado de temperatura para el análisis y archivado de
todos los perfiles de temperatura.
Material y equipo
 Barra de aluminio
 Soporte universal
 Pinzade tres dedos
 Fibrade vidrio
 Parrilla
 Regla
 Termómetrodigital infrarrojo
 Guantes

8. Procedimiento
1. Prenderlaparrillaparaque se vaya calentando.
2. Marcar en diferentespuntosde labarrade aluminioparatomar la temperatura.
3. Una vez que este caliente laparrillaponerlabarra de aluminioenlaparrillade formavertical
durante 3 minutos.
4. Ya que pasaronlostresminutoscolocar la barra en el soporte para empezaratomar las
temperaturas.
5. Realizarlagraficade perfil de temperaturaconlosdatos obtenidos.
Cálculos y resultados
Conclusiones
En esta practica comprendimos de forma experimental el como varia la temperatura de
un punto a otro y así realizar la grafica del perfil de temperaturas.
Mediciones Altura (cm) Temperatura (˚C)
1 4.5 31.6
2 9 27.2
3 13.5 26.2
4 18 26
5 22.5 25.4
0
5
10
15
20
25
30
35
0 5 10 15 20 25
Temperatura(˚C)
Altura (cm)
Perfil de Temperatura