Este documento presenta los resultados de una práctica de laboratorio donde se midió el perfil de temperatura para el flujo de calor a través de una barra de aluminio. Se realizaron mediciones de temperatura en orificios a lo largo de la barra cuando la parte inferior se calentó con un mechero. Los datos muestran que la temperatura disminuyó con la distancia desde el punto caliente. El análisis indica que los resultados coinciden con la teoría de transferencia de calor por conducción.

1. Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Mexicali
Materia: Laboratorio Integral I
Profesor: Rivera Pasos Norman Edilberto
Práctica # 10: Obtener un perfil de temperatura para el flujo
de calor a través de un sólido.
Integrantes:
Gamboa Coronel Joel
Espinoza García Jorge Armando
Medina Padilla Sarah Elizabeth
Sandoval Hernández Diana
Carrera: Ing. Química
Mexicali B.C. A 26 de Abril del 2017.

2. Título: Obtener un perfil de temperatura para el flujo de calor a través de un sólido.
Objetivo: Determinar la gráfica del perfil de temperatura para el flujo de calor a
través de un sólido
Objetivos específicos:
 Medir la temperatura a diferentes puntos de un material sólido
 Graficar los datos que se obtuvieron para obtener la tendencia de los puntos
Marco teórico.
Transferencia de calor
Las leyes de la Termodinámica tratan de la transferencia de energía pero solo se
refieren a sistemas que están en equilibrio. Por ello, permiten determinar la cantidad
de energía requerida para cambiar un sistema de un estado de equilibrio a otro pero
no sirven para predecir la rapidez con que puedan producirse estos cambios. La
transferencia de calor complementa la primera y la segunda ley, proporcionando los
métodos de análisis que pueden utilizarse para predecir esta velocidad de
transmisión. Ejemplo:
Calentamiento de una barra de acero colocada en agua caliente:
Con la Termodinámica se predicen las temperaturas finales una vez los dos
sistemas hayan alcanzado el equilibrio y la cantidad de energía transferida entre los
dos estados de equilibrio inicial y final. Con la Transferencia de Calor se puede
predecir la velocidad de transferencia térmica del agua a la barra así como la
temperatura del agua en función del tiempo. La Transferencia de Calor puede ser
por conducción, convección y radiación.
Transferencia de calor por conducción
Cuando en un medio sólido existe un gradiente de temperatura, el calor se transmite
de la región de mayor temperatura a la de menor temperatura. El calor transmitido
por conducción por unidad de tiempo qk es proporcional al gradiente de temperatura
dT/dx multiplicado por el área A a través del cual se transfiere es decir
El flujo de calor depende de la conductividad térmica k que es la propiedad física
del medio [W/m K], luego se tiene
dx
kAdT
Q



3. Materiales.
 Soporte universal
 Pinzas de dos dedos
 Mechero de Bunsen
 Manguera de látex
 Termómetro infrarrojo
 Algodón (aislante)
 Papel aluminio
 Barra de aluminio
Procedimiento.
1. Realizar 10 pequeños orificios a lo largo del aislante que recubre la barra.
2. Colocar en el soporte universal la barra a utilizar sujetada con las pinzas.
3. En la parte inferior prendemos el mechero a una flama constante y no tan grande.
4. Tomar las temperaturas de los orificios hechos a lo largo de la barra hasta que
los valores se mantengan constantes.
5. Hacerlo unas 2 o 3 veces para estar seguro que el flujo de calor sea constante.
Cálculos y resultados.
Distancia (cm) T (°C)
2.5 110
5 100
7.5 64
10 55.2
12.5 52
15 49
17.5 46.4
20 37.2
22.5 35.8
25 35.2

4. Análisis:
En esta práctica se reutilizó él material usado en la práctica anterior (tubo de
aluminio) solo que se le hicieron orificios a una distancia para poder tomar las
medidas de las temperaturas, esto se realizó una vez que se comprueba que el flujo
de calor es estacionario.

5. Conclusión.
En esta práctica se obtuvo una tendencia parecida a la mencionada en la teoría, por
lo que concluimos que las mediciones y las operaciones están realizadas de forma
correcta y también pudimos comprobar que a una cierta distancia la temperatura
crece exponencialmente.
Bibliografía.
Vega, J. (2017). TRANSFERENCIA DE CALOR. [online] Unet.edu.ve. Available at:
http://www.unet.edu.ve/~fenomeno/F_DE_T-165.htm [Accessed 25 May 2017].