Este documento describe un experimento para determinar el gradiente de temperatura en una barra de acero. El objetivo era medir la temperatura a intervalos de 4 cm a lo largo de la barra y graficar los resultados para observar cómo se transfiere el calor. Los estudiantes calentaron un extremo de la barra y midieron la temperatura en cada posición usando un termómetro láser, anotando los valores en una tabla. Luego analizaron cómo la temperatura disminuye conforme aumenta la distancia del extremo caliente, demostrando la conducción de calor

1. Instituto tecnológico de Mexicali
Ing. Química
Materia: Laboratorio Integral I
Practica #10:Gradiente de temperatura
Integrantes:
Blancas Wong Luis Adolfo
Blanchet Eduardo
Huizar Felipe
Tinoco Fernando Josua
Juárez Zavala Celina
Nombre del profesor:
Rivera Pazos Norman Edilberto

2. Índice
Título: “Gradiente de Temperatura”
Objetivo 2
Introducción 2
Marco teórico 3
3
4
Material, equipo y reactivos 5
Procedimiento 5
Cálculos 6
Análisis 9
Observaciones 9
Evidencias 10
Bibliografía 11

3. Objetivo:
-Determinar experimentalmente el gradiente de temperatura en acero.
-Elaborar un grafica para poder observar el comportamiento y su transferencia de calor.
Marco Teórico: Transferencia de calor, en física, proceso por el que se intercambia
energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo
cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección,
radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar
simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros
dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa
fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador
de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi
exclusivamente por radiación.
La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad
de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la
capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras
moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. En el Sistema
Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/ (K · m). También se
lo expresa en cal/(s· °K· cm).
Material y Equipo / Reactivos:
-Regla de Acero
-Aluminio
-Algodón
-Mechero de bunsen
-Soportes Universal
-Pinzas de 3 Dedos
-Termómetro laser

4. Procedimiento:
Para perfiles de temperatura se colocó la regla de acero en el mechero, en posición
vertical sujetada por la pinza de 3 dedos, La barra metálica en posición vertical, se
envuelve con material aislante excepto por sus extremos, para evitar las pérdidas de
calor por su superficie lateral. El extremo inferior se calienta por medio del mechero y
con el termómetro de laser observamos hasta que la temperatura tanto extrema inferior
y superior sea constante, con unos orificios ya hechos anteriormente medimos la
temperatura en cada 4 centímetros. Y se procedió a realizar la tabla.
Cálculos:
h (cm) T(|C)
4 67.7 72
8 55.2 57.1
12 41 44
16 33.6 36.7
20 32.5 34.3
24 31.7 33.7
28 28.8 28.6
(Se realizaron 2 pruebas, por eso hay 2 temperaturas y 2 graficas)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0
TEMPERATURA
ALTURA
Series1

5. Análisis:
Conducción de Calor de una Barra Metálica (Regla)
De la experiencia cotidiana observamos que si se sujeta el extremo de una barra
metálica, como por ejemplo una cuchara, y se coloca el otro en una llama, el extremo
que se sostiene se calienta de a poco, aunque no esté en contacto directo con la llama.
El calor llega al extremo más frío por conducción a través del material. A nivel atómico,
los átomos de las regiones más calientes tienen en promedio más energía cinética que
sus vecinos más fríos, así que los empujan y les dan algo de su energía. Los vecinos
empujan a sus vecinos, continuando así a través del material. Los átomos en sí no se
mueven de una región del material a otra, pero la energía sí se propaga.
La mayor parte de los metales usan otro mecanismo más efectivo para conducir calor.
Dentro del metal, algunos electrones pueden abandonar sus átomos padres y vagar por
la red cristalina. Estos electrones “libres” pueden llevar energía rápidamente de las
regiones más calientes del metal a las más frías. Es por ello que los metales que son
buenos conductores de la electricidad generalmente son también buenos conductores
del calor.
Sólo fluye calor entre regiones que están a diferentes temperaturas, y la dirección del
flujo siempre es de la temperatura más alta, TH, a la más baja, TC.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25 30
°C
cm
Series1

6. Conclusión: En esta práctica observamos como el gradiente de temperatura y como
es la conducción en un metal y conforme va a aumentando la altura la temperatura es
menos, pero también tomamos el tiempo y la temperatura en el extremo superior para
ver cuando el flujo de calor sea constante y si tardo aproximadamente 8 minutos,
también con la gráfica podemos entender el comportamiento que esta tiene.
También el pulso para manejar el termómetro de laser es un papel importante para la
toma de datos, ya que debe de ser al mismo Angulo, distancia y la misma persona que
tome el primer dato tiene que hacer los demás.
Bibliografías:
Streeter Víctor. (2001). “Mecánica de fluidos”. McGraw Hill. 9 ed.
Fenómenos de Transporte, R.B. Bird; W.E. Stewart; N.E. Lightfoot