DETERMINACION DEL PERFIL DE TEMPERATURA DURANTE LA CONDUCCION RADIAL ANTE DIFERENTES VELOCIDADES DE GENERACION DE ENERGIA DENTRO DE UN DISCO

...

Q=-K2πrL[pic 14]

Q=- (111 W/m.°C)2π (0.05m) (0.003m) (2483.6 C/m)

Q=-259.82 W

GRAFICA LINEAL EN SEMILOGARITMICA

[pic 15]

Ecuación de lineal:

y = -99,577x + 32, 79

=-99.577°C/m[pic 16]

Razón de transferencia de calor lineal

Q=-K2πrL[pic 17]

Q= - (111 W/m.°C)2π (0.05m) (0.003m) (-99.577°C/m)

Q=10.417 W

Razón de transferencia de calor del agua

Q=m*Cp*ΔT

m=V*densidad

m= 2L/min * (0.001m3/1 L)*1000 kg/m3 *(1min/ 60 seg)

m= 0.033 kg/seg

Q= 0.033 kg/seg * (28.743-29.016K) *(4.18 kJ/kg*K)

Q= 37.65 W

Potencia 30W

Calor: 30 W

GRAFICA POLINOMIAL

[pic 18]

x (m)

T(°C)

0.008

43.445033

0.018

38.153672

0.028

34.754197

0.038

33.618443

0.048

30.451656

0.058

30.290016

Ecuación:

[pic 19]

GRAFICA LINEAL EN SEMILOGARITMICA

[pic 20]

Ecuación:

[pic 21]

PREGUNTAS

- Para una misma razón de generación de calor, ¿qué sucede con la temperatura a medida que las mediciones se alejan del resistor?

R= A medida que las mediciones se alejan del resistor la temperatura disminuye, ya que la razón de transferencia de calor no sería fuerte o en otras palabras no habría una buena conducción de calor hacia el centro del cilindro.

- ¿Qué sucede con el gradiente de temperatura al aumentar la razón de generación de calor?

R=Al aumentar la razón de generación de calor el gradiente aumenta, debido a que las temperatura se van haciendo menor cuando van pasando por el cilindro a lo largo del módulo.

- Para una razón de generación de calor de 20 W, ¿es similar el calor conducido radialmente a través de la barra cilíndrica al calor removido por el sistema de refrigeración del agua fría?. De ser diferentes los valores, ¿a qué cree que se deba este hecho?

R/: no son iguales, debido a que el calor removido por el agua hace que el calor del sistema de refrigeración de agua fría sea menor.

CONCLUSION

En este laboratorio analizamos el flujo de calor a través de un disco de latón calentado por una resistencia, donde analizaremos la transferencia de calor de forma radial, en este caso como se trata de una transferencia de calor radial la temperatura dependerá del radio. A partir de los datos proporcionados de la temperatura u las distancias entre los sensores graficamos para buscar el gradiente dT/dr con el que aproximamos la curva a una función cuadrática, también graficamos en escala logarítmica con lo que comparamos las razones de transferencia con la razón de calor del agua.

REFERENCIAS

- Cengel, Y.,Ghajar, Ashing., 2011, Transferencia de calor y masa: Fundamentos y Aplicaciones, McGraw-Hill.