Este documento presenta un resumen de un experimento sobre superficies extendidas realizado por estudiantes de ingeniería química. El objetivo era calcular la transferencia de calor a través de un cubo de hierro con aletas utilizando agua caliente. Los estudiantes midieron las temperaturas iniciales y finales del agua y las superficies del cubo con y sin aletas en diferentes momentos. Los cálculos mostraron que la transferencia de calor total era mayor con las aletas y que la temperatura de todas las superficies disminuía con el

1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXCALI
Ingeniería Química
Laboratorio Integral I
Practica #10:
“Superficies Extendidas”
Pérez Hernández Paola Carolina:
Lic. Norman Edilberto Rivera Pazos
Mexicali, B.C., a viernes 12 de diciembre del 2014.

2. “Determinación del coeficiente de transferencia de calor”
Objetivo
Calcular la transferencia de calor y la eficiencia a través de una superficie extendida utilizando el flujo de calor como un medio de absorción o disipación de calor.
Marco Teórico
Las superficies extendidas o “aletas” se utilizan para aumentar la superficie disponible para la transmisión de calor entre paredes metálicas y fluidos que son muy malos conductores, tales como gases. Estoy disminuyen costos en los aparatos y ahorran espacio.
El área exterior de un tubo con aleta consta de dos partes: el área de las aletas y el área del tubo desnudo no recubierto por las aletas. Una unidad de área de la superficie de las aletas no es tan eficaz como una unidad de área del tubo desnudo, debido a la resistencia adicional al flujo de calor que provoca la conducción a través de la aleta. Hay tres tipos comunes de superficies ampliadas: rectas, anulares y de aguja.
Los cálculos para obtener la disipación de calor a través de una aleta son:
√ ( ) √ ( )
Dónde:
es el calor disipado por la aleta
es la longitud de la aleta
es el perímetro de sección transversal de la aleta
es el coeficiente de película
es el área de sección transversal
es la eficiencia de la aleta

3. Materiales y Reactivos
Materiales:
 Vaso de ppt. (1000 ml)
 Parrilla eléctrica
 Cubo de hierro con superficies extendidas
 Cronómetro
 Termómetro
 Termómetro Infrarrojo
 Probeta (1000ml)
 Guantes de asbesto
Reactivos:
 Agua
Procedimiento
 Se añaden 850 ml de agua al vaso de ppt.
 Se calienta el agua en la parrilla eléctrica hasta que llega a los (100°C).
 Utilizando los guantes de asbesto se vierte el agua en el cubo de hierro.
 Con el termómetro se toma la temperatura inicial y final del agua.
 Con el termómetro infrarrojo se toma la temperatura de la aleta, así como de las caras del cubo.
 Con el cronometro se toma el tiempo en que se toman las temperaturas.

4. Cálculos y Resultados
Datos:
⁄
⁄
Calculando valores que se necesitarán:
( )( )
√
Se debe calcular el calor transferido por la pared sin aleta, esto se hace utilizando la “Ley de Enfriamiento”. Tomando como volumen de control solo una pared con aleta, los resultados para la transferencia de calor y la eficiencia son:
Tiempo
Inicial 1.4164 w 0.8783 w 3.2947 w
5 min
1.3566 w
0.8851 w
2.2417w
10 min 1.3167 w 0.792 w 2.1087 w
Conclusión
Según los resultados, podemos notar que al aumentar el tiempo, el calor disipado por la pared y la aleta va disminuyendo, así como disminuye la temperatura. El calor transferido por la pared es mayor al calor transferido por la aleta. También se observa que el calor disipado total es mayor que el calor disipado por la pared, por lo que se puede decir que se demostró que al usar una aleta el calor disipado es mayor.
Tiempo
Temperatura Ambiente Aleta Pared
Inicial
28
54
56.4 5 min 28 54.2 55.2
10 min
28
51.4
54.4

5. Bibliografía
(s.f.). Obtenido de http://termoaplicadaunefm.files.wordpress.com/2012/01/clase-de- aletas.pdf
(s.f.). Obtenido de http://www.upv.es/entidades/DTRA/infoweb/dtra/info/U0296617.pdf
Bird, R. B., Steart, W. E., & Lightfoot, E. N. (1982). Fenómenos de Transporte. España: REVERTÉ.