UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS FISICAS Y FORMALES

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CURSO: TERMODINAMICA

ALUMNO:CHRISTIAN TORRICO MANRIQUE

PROFESOR: ING. CARLOS GORDILLO ANDIA

SECCION: “B”

AISLANTE TERMICO

DEFINICIONUn aislante térmico es un material que esta caracterizado principalmente por su alta resistencia térmica y además es utilizado en las construcciones. La lana de vidrio es uno de los materiales considerados mas utilizados, especialmente en los techos. Posee un coeficiente de conductividad de 0,056 a 0,049 kcal/h•m•ºC. La lana de vidrio es muy parecida a la lana mineral en apariencia, pero difieren en el punto de fusión ya que la lana mineral es mucho más resistente a la lana de vidrio.

Cuantificación de sus propiedades

La cuantificación de las propiedades de un aislante es compleja, ya que cada material reacciona de manera diferente ante las diferentes trasmisiones del calor: radiación, convención, conducción, calor latente/calor sensible... y también según la temperatura a la que se encuentre.

Para comparar materiales y realizar cálculos se utiliza habitualmente el coeficiente de conductividad térmica, que mide únicamente la conducción. Para que la comparación del coeficiente de dos materiales sea correcta, este debe ser medido a la misma temperatura en ambos.

Coeficiente de conductividad térmica

Es una característica de cada sustancia y expresa la magnitud de su capacidad de conducir el calor. Su símbolo es la letra griega λ.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en vatio / metro × kelvin (W/(m·K)), en kilocaloría / hora × metro × kelvin (kcal/, y en BTU / hora × pie × Fahrenheit

El coeficiente de conductividad térmica expresa la cantidad o flujo de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión infinita, caras plano paralelas y espesor unidad, cuando entre sus caras se establece una diferencia de temperaturas igual a la unidad, en condiciones estacionarias.

Coeficiente de conductividad térmica

AISLAMIENTO TERMICO

Es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor por conducción. Se evalúa por la resistencia térmica que tienen. La medida de la resistencia térmica o, lo que es lo mismo, de la capacidad de aislar térmicamente, se expresa, en el Sistema Internacional de Unidades (SI) en m².K/W (metro cuadrado y kelvin por vatio).

Se considera material aislante térmico cuando su coeficiente de conductividad térmica: λ es inferior a λ<0,085 kcal / m2.°C medido a 20 °C (obligatorio) ó 0,10 W/m2K

La resistencia térmica es inversamente proporcional a la conductividad térmica.

Todos los materiales oponen resistencia, en mayor o menor medida, al paso del calor a través de ellos. Algunos, muy escasa, como los metales, por lo que se dice de ellos que son buenos conductores; los materiales de construcción (yesos, ladrillos, morteros) tienen una resistencia media. Aquellos materiales que ofrecen una resistencia alta, se llaman aislantes térmicos específicos o, más sencillamente, aislantes térmicos.

AISLAMIENTO TERMICO

Ejemplos de estos aislantes térmicos específicos pueden ser las lanas minerales (lana de roca y lana de vidrio), las espumas plásticas (EPS, Poliestireno expandido, Polietileno expandido, PUR, Poliuretano expandido), reciclados como los aislantes celulósicos a partir de papel usado, vegetales (paja, virutas madera, fardos de pasto, etc); entre otros. También se usa el unicel.

Cuando se produce un "agujero" en el aislamiento, producido por un material muy conductor o un agujero físico, se habla de un puente térmico.

Materiales aislantes térmicos

CorchoEs el material empleado desde más antiguamente para aislar. Normalmente se usa en forma de aglomerados, formando paneles. Debe de estar tratado contra el ataque por hongos, pues es un material orgánico. Su mayor ventaja es la inercia térmica que presenta. Opciones de uso según DIN 4108-10.

Densidad: 110 kg/m3 Normal, 100-160 (en placa), 65-150 (del árbol)

Coeficiente de conductividad térmica: 0,039 W/(m·K) (según EN 13170 - 0,04 a 0,055)

mu - 2 a 8 (del árbol), de 5 a 10 (n placa) c (calor específico) de 1600 a 1800

Algodón Se trata de papel de una manta de algodón. Densidad: 25-40 kg/m3 (lana soplada), 20-60 kg/m3 (lana en

manta) Coeficiente de conductividad térmica: 0,04 W/(m·K) mu - 1 a 2 c (calor específico) aproximadamente 840 J/(kg·K)

Materiales aislantes térmicos

Arlita La arlita es un árido cerámico de gran ligereza. . Densidad: 300-800 kg/m3 (densidad aparente) Coeficiente de conductividad térmica: 0,08 W/(m·K) mu - 2 a 8 c (calor específico) aproximadamente 1100 J/(kg·K)

Cáscaras de trigo, escanda Densidad: 90 kg/m3 (prensado) Coeficiente de conductividad térmica: 0,06 W/(m·K) mu - 1 a 2 c (calor específico) aproximadamente - J/(kg·K)

Materiales aislantes térmicos

Lana de vidrio Cuando se tiene un techo de tejas con un machihembrado y se lo desea aislar con lana

de vidrio se debe usar un producto para tal fin, que es una lana de vidrio en paneles con mayor densidad, hidrófugo e higroscópico. Cuando se tiene un techo de chapa, la línea de producto que se debe utilizar es el trasdosado con una hoja de aluminio reforzado en una cara para que actúe de resistencia mecánica, como barrera de vapor y como material reflectivo. Como en el caso anterior se vende en forma de manta, de paneles aglomerados y coquillas de aislamiento de tuberías.

Coeficiente de conductividad térmica lana vidrio:0,032 W/(m·ºK) a 0,044 W/(m·ºK)

Materiales aislantes térmicos

Celulosa Se trata de papel de periódico reciclado molido, al que se le han añadido unas sales

de borax, para darle propiedades ignífugas, insecticidas y antifúngicas. Se insufla en las cámaras o se proyecta en húmedo. Es un potente aislante estival e invernal, y tiene también propiedades de aislamiento acústico. Su mayor ventaja es que se comporta como la madera, equilibrando puntas de temperaturas a la vez que tiene una gran capacidad térmica de almacenamiento, se comporta de forma anticíclica durante 12 horas, manteniendo así el frescor matutino en verano durante las tardes. En invierno protege contra el frío de forma similiar como lo hace la madera.

Densidad: 30-60 kg/m3 (o según otras fuentes, de 25 a 90 kg/m3) Coeficiente de conductividad térmica: 0,039 W/(m·K) mu - 1 a 2 c (calor específico) aproximadamente 1900 J/(kg·K)

USO DEL AISLANTE TERMICO

Un aislante térmico es un material usado en la construcción y la industria y caracterizado por su alta resistencia térmica. Establece una barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmente tenderían a igualarse en temperatura, impidiendo que entre o salga calor del sistema que nos interesa (como una vivienda o una nevera).