Este documento presenta los resultados de una práctica de laboratorio para determinar el coeficiente de convección (h) de un metal calentado por convección. Describe el procedimiento experimental que incluyó calentar un metal con un mechero y medir su temperatura con un termómetro láser. Los cálculos utilizaron fórmulas y tablas para determinar valores de h a diferentes temperaturas. El valor de h obtenido de 144.3 W/m2K estuvo dentro del rango esperado para el aire a esa temperatura, lo que validó los cálculos.

1. Instituto Tecnológico de Mexicali
IngenieríaQuímica Ambiental
Laboratorio Integral I
No. Practica 3
Estimación de h para un ambiente dado
Integrantes
Carrillo Santoyo Juan Alejandro
Cruz Moreno Luis Jesús
Hernández Villasana Dina
Pati;o Aguirre Cruz Alberto
Maestro:
Norman Rivera Pazos
Baja California, Mexicali 11-04-2014

2. Marco Teórico
Convección
La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se
caracteriza porque ésta se produce a través del desplazamiento de partículas
entre regiones con diferentes temperaturas. La convección se produce
únicamente en materiales fluidos. Éstos al calentarse disminuyen su densidad
y ascienden al ser desplazados por las porciones superiores que se
encuentran a menor temperatura. Lo que se llama convección en sí, es al
transporte de calor por medio de las parcelas de fluido ascendente y
descendente.
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. Se incluye también el intercambio de energía entre una
superficie sólida y un fluido. Bomba, un ventilador u otro dispositivo
mecánico.
En la transferencia de calor libre o natural en la cual un fluido es más caliente
o más frío y 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 modela con la Ley del
Enfriamiento de Newton:
Donde h es el coeficiente de convección (ó coeficiente de película), As es el
área del cuerpo en contacto con el fluido, Ts es la temperatura en la
superficie del cuerpo y es la temperatura del fluido lejos del cuerpo.
El coeficiente de película o coeficiente de convección, representado
habitualmente como h, cuantifica la influencia de las propiedades del fluido,

3. de la superficie y del flujo cuando se produce transferencia de calor por
convección.
La transferencia de calor por convección se modela con la Ley del
Enfriamiento de Newton:
Dondeh es el coeficiente de película, As es el área del cuerpo en contacto con
el fluido, Ts es la temperatura en la superficie del cuerpo y es la
temperatura del fluido lejos del cuerpo.

4. Objetivo:Determinar el coeficiente de película “h” de un metal al
calentamiento por convección.
Introducción:
En esta practica determinaremos el coeficiente de convección de un flujo
constante a cierta temperatura, que en este caso es aire a 50 grados,
utilizando un método y formulas experimentales como e número de
Reynolds, Prandlt y Nusselt y una tabla para obtener unos valores después de
calcular Reynolds para obtener h experimentalmente del flujo mencionado
anteriormente.
Material:
Mechero
Acero
Pinzas
Termómetro Laser
Procedimiento:
1.-Armar el equipo Para la practica
2.-Colocar con pinzas, el metal arriba del mechero encendido
3.- Medir con el termómetro de laser, (cada tanto tiempo) el metal y esperar
a que llegue a una temperatura constante.

5. Caculos &Resultados:
k= 0.026 w/m*k
cp 716 J/Kg*K
v= 2.6 m/s
L= 2.03 m
Densidad= 1.09 kg/m3
viscosidad= 1.95E-05 kg*s/m2
pr= 0.537
Re= 2.95E+05
c= 0.027
a= 0.805
lc placa 0.1 m
Re C a o m
0.4-4 0.989 0.33
4.-40 0.911 0.385
40-4000 0.683 0.466
4000-
40000 0.193 0.618
>40000 0.027 0.805
h= (c *RE^a*Pr^1/3*K)/Lc
h= 144.399891 w/m2*K
Entra en el rango de 25 a 250 w/m2K

6. Imágenes:
Conclusión:
Al obtener los resultados de esta practica pudimos observar al compararlos
con tablas de h del aire a la temperatura a la cual realizamos los cálculos, que
estaban dentro del rango para un flujo a esa temperatura con lo cual

7. concluimos que los cálculos estaban bien al refutarlos con las tablas ya
existentes.
Referencia:
www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r63052.DOC