Este documento describe un experimento para determinar el coeficiente de conductividad térmica midiendo el cambio de temperatura a lo largo de un tubo de cobre expuesto a una fuente de calor. Se midió la temperatura en cinco puntos del tubo usando un termómetro infrarrojo y se graficó la temperatura en función de la distancia. Los resultados mostraron que la temperatura disminuye a medida que aumenta la distancia desde la fuente de calor, lo que confirma la teoría de que el calor se transfiere por conducción de una superfic

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXCALI
Ingeniería Química
Laboratorio Integral I
Practica #7:
“Perfil de Temperatura”
Pérez Hernández Paola Carolina:
Lic. Norman Edilberto Rivera Pazos
Mexicali, B.C., a jueves 11 de diciembre del 2014.

2. “Determinación del coeficiente de conductividad térmica”
Objetivo
Conocer el cambio de temperatura en diferentes puntos de una sección de tubo según el largo de este.
Marco Teórico
De acuerdo con la primera Ley de le Termodinámica, la transferencia de calor se produce de un objeto a una alta temperatura a un objeto de menor temperatura, y esta transferencia cambia la energía interna de los sistemas que se encuentran implicados. El calor se puede transferir mediante conducción, convección y radiación.
En sólidos, la única transferencia de calor se da únicamente por conducción, esta es la transferencia de calor mediante la excitación molecular en el interior del material. Es decir, cuando un extremo del material se encuentra a mayor temperatura, debido a las colisiones de partículas de alta velocidad con las partículas más lentas se produce una transferencia de energía.
Materiales y Reactivos
Materiales:
 Soporte Universal (2)
 Pinzas para soporte universal (3)
 Secadora
 Tubo de cobre
 Unicel
 Cronómetro
 Termómetro Infrarrojo
Reactivos:

3. Procedimiento
 Con el soporte universal y las pinzas se sostiene la secadora horizontalmente.
 Con el unicel se envuelve el tubo de cobre, dejando unas pequeñas aberturas donde se tomara la temperatura a lo largo del tubo.
 Con el otro soporte universal se sostiene el tubo de cobre, de manera que una cara del tubo este frente a la secadora.
 Con el termómetro infrarrojo se toma la temperatura de las dos caras del tubo de cobre.
 Con el cronometro se calcula el tiempo en el que se tiene un flujo estable.
Cálculos y Resultados
Temperatura (°C)
Temperatura promedio
(°C)
Distancia
(cm) Cara 1 35 34.1 34.1 35 32 34.04 0
2
30.4
34.8
27.4
28.4
28.8
29.96
10 Abertura 1 36 31.6 33.6 35.2 32.3 33.74 2.5
2
30.8
28.6
29.8
31
31.2
30.28
4 3 29.8 28.8 28.6 29.2 29.2 29.12 5.5
4
29.6
28.4
28.6
31.2
31.2
29.28
7 5 28.6 28.6 30 29.4 29.4 29.04 8.5

4. En la gráfica se muestra el cambio o la diferencia de temperatura según la distancia en el tubo donde se tomó.
Conclusión
Mencionando algunos de los diferentes motivos por los cuales se tomó un promedio de temperaturas en cada abertura y en las caras:
 Para tener más exactitud en los resultados.
 Ya que se estaba utilizando un termómetro de infrarrojo, no era exacto que se tomara la lectura del mismo punto.
 No era seguro que el aire de la secadora, tocara al tubo solo en la cara que se encontraba frente a ella.
 Las diferencias de temperaturas en la misma abertura pueden ser causadas por la rugosidad, diámetro no constante en el tubo, etc.
Según la gráfica mostrada a partir de los datos obtenidos experimentalmente podemos concluir que se demostró la teoría que nos indica como el calor se transfiere una superficie de mayor temperatura a una de menor temperatura, en este caso por conducción en el mismo material.
28
29
30
31
32
33
34
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Temperatura (°C)
Distancia (cm)
Temperatura-Abertura