Este documento presenta un experimento para determinar el coeficiente de transferencia de calor mediante la transferencia de calor por convección. Explica que el coeficiente de transferencia de calor cuantifica cómo las propiedades del fluido y la superficie afectan la transferencia de calor por convección. Describe el procedimiento experimental que incluye medir las temperaturas inicial y final del agua para calcular el flujo de calor transferido y así determinar el coeficiente de transferencia de calor.

1. Instituto Tecnológico
De Mexicali
Ing. Química
Laboratorio Integral I
Norman E. Rivera Pazos
Ramírez Miriam. 11491216
Practica #7
¨Transferencia de calor ¨

2. Objetivo:
 Determinar el coeficiente de transferencia de calor.
Marco teórico:
El coeficiente de convección, representado habitualmente como h, cuantifica la
influencia de las propiedades del fluido, 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 establece que la tasa de transferencia de calor que abandona una superficie
a una temperatura Ts para pasar a un fluido del entorno a temperatura Tf se
establece por la ecuación:
퐐퐜퐨퐧퐯 = 퐡퐀(퐓−퐓∞)
Donde es el coeficiente de película, es el área del cuerpo en contacto con el
fluido, es la temperatura en la superficie del cuerpo y es la temperatura del
fluido lejos del cuerpo. El coeficiente de transferencia de calor h tiene las unidades
de W/m2.K es una propiedad termodinámica. Es una correlación simplificada entre
el estado del fluido y las condiciones de flujo, por lo cual generalmente se la conoce
como una propiedad de flujo.
La convección está ligada al concepto de una
capa de contorno que es una delgada capa
de transición entre una superficie, que se
supone adyacente a las moléculas
estacionarias, y el flujo de fluido en el
entorno.
El coeficiente de convección depende de
múltiples parámetros relacionados con el
flujo del fluido a través del cual se da la convección:
Forzada
El movimiento del fluido es
generado por fuerzas
impulsoras.
 Tipos de
convección
Natural
El movimiento del fluido es
generado por variaciones
de densidades.

3.  Régimen del fluido (laminar o turbulento)
 Velocidad del flujo.
 Viscosidad del fluido.
 Densidad del fluido.
 Conductividad térmica del fluido.
 Calor específico del fluido.
 Forma de la superficie de intercambio.
 Rugosidad de la superficie de intercambio.
Las formas clásicas de estimarlo se basan en el empleo de correlaciones de
números adimensionales (vid. número de Nusselt), de manera que en general se
dispone de una igualdad entre el número de Nusselt, que es proporcional al
coeficiente de convección, y una cierta expresión que involucra al número de
Reynolds y al número de Prandtl en convección forzada, y al de Prandtl y al número
de Grashof en convección natural.
Material:
 Caja de laboratorio.
 Soportes universales (3).
 Pinzas para soporte (4).
 Vaso de precipitado.
 Probeta
Equipo:
 Termómetro
 Cronometro
 Termómetro infrarrojo.
Procedimiento:
 Con el soporte universal y las pinzas se sostiene la secadora verticalmente
de manera que el aire caliente salga hacia arriba.
 Con el otro soporte universal se sostiene sobre la secadora el vaso de ppt. o
el tubo de cobre, según sea el caso.

4.  Con el termómetro se toma la temperatura inicial y final del agua, así como
la temperatura del aire emitido por la secadora.
 Con el agua se calcula el flujo de calor que la secadora transfiere al agua.
 Con el termómetro infrarrojo se toma la temperatura del tubo de cobre.
 Con el cronometro se calcula el tiempo en el que se tiene un flujo estable.
Cálculos y Resultados:
 balance de energía:
푞푐표푛푑 = 푞푐표푛푣
Donde:
KA
푑푇
푑푋
= hA (T-푇∞)
퐾
푑푇
푑푋
푇−푇∞
= h
q= m퐶푝Δ푇
푞푐표푛푑= hA (T-푇∞)
Conclusión:
 Se espera que con estos procedimientos y cálculos se pueda obtener h.
Cuando la diferencia de temperaturas entre un cuerpo y su medio ambiente no es
demasiado grande, el calor transferido en la unidad de tiempo hacia el cuerpo o desde el
cuerpo por conducción es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura
entre el cuerpo y el medio externo.
Referencias:
 http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_pel%C3%ADcula