Laboratorio de Ingeniera Qumica II Carreon Alvarado SergioPractica: 3 309046141CONVECCIN FORZADA EN UNA BARRA SLIDA

CONVECCIN FORZADA EN UNA BARRA SLIDA

***PROBLEMA***

*Una barra de cobre de dimensiones conocidas, inicialmente se encuentra a una temperatura mxima y sbitamente se sumerge en una corriente de aire que lleva cierta velocidad en un tnel de viento, donde el flujo de aire se controla a travs de una vlvula de compuerta.

Indique: en cunto tiempo la barra tendr una temperatura de 30C y cunto calor habr transferido al aire?, determine tambin el coeficiente de transferencia de calor promedio (hm) para una apertura del 100%, 70%, 50% y 20% en la vlvula de compuerta. Adicionalmente, cmo varia el coeficiente de transferencia de calor promedio en funcin de las velocidades promedio del aire?

***Resultados***

% AperturaPVelocidad m/sh (Watt/m^2 C)Asintotica (s)Tiempo (30C) sQs (watts)

200.42.9673.350029118956.9789

503.58.76117.07300174.718307.8113

70813.23158.65240140.719874.0214

***Cuestionario***

1. Grfico 1: Presente las temperaturas registradas para la barra en funcin del tiempo de enfriamiento y obtenga la ecuacin que mejor ajuste sus datos experimentales.

2. Grfico 2: Presente la relacin [T / tiempo de enfriamiento] en funcin del tiempo de enfriamiento.

3. Con el ayuda de las grficas que se solicita en los dos puntos anteriores, indique para qu tiempos la rapidez de enfriamiento en la barra es muy grande? y partir de qu tiempo la rapidez de enfriamiento se vuelve asinttica? , adicionalmente responda en cunto tiempo estima que la barra alcance la temperatura de 30C? Se encuentra marcado en la tabla de resultados

4. Cunta energa (calor sensible, Qs) ha perdido la barra durante el tiempo de Experimentacin (tiempo de enfriamiento)?

Se encuentra marcado en la tabla de resultados

5. Plantear el balance de energa e indicar el mecanismo por el cual se transfiere la energa de la barra hacia el aire. Integre el modelo resultante y obtenga el coeficiente conectivo de transferencia de energa promedio, hm (expresado en W/m2C).

Calor sensible Los coeficientes se marcan en la tabla de resultados

Integrando

Graficando vs t la pendiente es = y por ultimo de ah se despeja el coeficiente

6. A travs de su modelo, determine el coeficiente de transferencia de energa promedio, para cada apertura de la vlvula de compuerta. Cmo varia el coeficiente de transferencia de energa promedio, en funcin de las velocidades promedio del aire. Elabore un grfico (grfico 3) donde se presente la relacin entre dicho coeficiente y la velocidad del aire e indique sus conclusiones sobre su trabajo experimental.

El coeficiente promedio se presenta en la tabla de resultados La variacin es directamente proporcional entre el coeficiente y la velocidad al aumentar uno aumento el otro lo mismo en caso contrario

***Conclusiones***

-La transferencia de calor se ve directamente regida por la diferencia de temperatura ya que al ser grande la diferencia la transferencia ser grande es decir presenta un comportamiento directamente proporcional

-Se logra ver que de igual manera la velocidad del flujo es directamente proporcional al coeficiente de transferencia al aumentar uno aumenta el otro

-Logramos ampliar nuestro panorama sobre la transferencia de calor de que depende y de que no -La energa tiene la cualidad de ser conservativa es decir no se crea ni se destruye solo se transforma por esta razn la cantidad de calor cedido en las pruebas es similar aunque por errores de mediciones se ve un poco distante pero se logra ver esta propiedad