Práctica # 1: Conducción unidimensional axial y radial e incertidumbre
Enviado por Albert • 27 de Agosto de 2018 • 1.760 Palabras (8 Páginas) • 771 Visitas
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Resultados y discusión:
Módulo de conducción axial
En la ilustración 1 se puede observar el módulo de conducción axial con todas las características ya especificadas anteriormente.
[pic 1]
Ilustración 1: Módulo de conducción axial
Consideraciones de la conducción axial
Para modelar este fenómeno físico se debe partir de la ecuación de difusión de calor.
[pic 2]
Se puede suponer que la conductividad térmica del material no varía con la temperatura a lo largo de la longitud de este, por tanto se puede asumir constante, no hay generación de calor, las barras del material se encuentran en estado estable y solo hay transferencia de calor en la coordenada x, de esta manera la ecuación de difusión de calor queda expresada como sigue:
→ [pic 3][pic 4]
Después de realizar la integración de la ecuación diferencial dos veces, se obtiene que el perfil de temperatura para este proceso se corresponde a la siguiente fórmula:
[pic 5]
Cálculo del caudal y flujo másico de agua
Para el cálculo del caudal se debe de medir el tiempo que se requiere para llenar cada 100ml de una probeta, en la siguiente tabla se puede observar la información.
Medición
Volumen (ml)
Tiempo (s)
1
200
17,8
2
300
13,09
3
400
7,14
4
500
9,76
5
600
9,13
6
700
11,55
7
800
9,26
8
900
10,88
9
1000
9,84
Tabla 1: Medición de tiempos experimentales de llenado de beaker
Medición
CAUDAL
1
0,674
2
1,375
3
3,3613
4
3,074
5
3,943
6
3,636
7
5,1836
8
4,963
9
6,0976
Tabla 2: Medición de caudal para cada medida
Para el cálculo del caudal se debe tener en cuenta cada caudal con su respectiva medición de tiempo y la incertidumbre.
[pic 6]
Cálculo de la incertidumbre para el caudal:
[pic 7]
[pic 8]
Dicha incertidumbre del caudal se calcula teniendo en cuenta las precisiones de los instrumentos como el beaker y el cronometro del celular, las cuales son respectivamente 0,1 y 0,001, adicionalmente al realizar las derivadas parciales el volumen y el tiempo empleados en la evaluación de la incertidumbre son los iniciales.
[pic 9]
Cálculo del flujo másico:
[pic 10]
Medición
FLUJO MASICO
1
0,0112
2
0,023
3
0,056
4
0,0512
5
0,066
6
0,0606
7
0,0864
8
0,0827
9
0,1016
Tabla 3: Calculo de flujo másico para cada medida.
[pic 11]
[pic 12]
Cálculo de la incertidumbre para el flujo másico:
[pic 13]
Para el cálculo de la incertidumbre del flujo másico se tendrá en cuenta las derivadas parciales con respecto al volumen y el tiempo como también las precisiones de los instrumentos de medición como el beaker y el cronometro del celular; también se tomara el tiempo inicial y volumen inicial para dicho cálculo de la incertidumbre.
[pic
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