Instituto Tecnológico de Mexicali

Laboratorio Integral 1

Equipo: Brookfield

Determinación de la constante de conductividad térmica (k)

Practica #10

Alumnos:

Ibarra Aguilar Grecia

Fausto Vega Luis Martin

Cuevas López Mayra Mariza

Puentes Robles Joshua Issac

Villafuerte Ruiz Brenda Maritza

Torres Hernández Irving Marcial

Salazar Dueñas Gustavo Enrique

Vásquez López Francisco Enrique

Hernández Morales Diana Paulina

Introducción

El fenómeno de transferencia de calor por conducción constituye un proceso de propagación de

energía de un medio sólido, líquido o gaseoso mediante la comunicación molecular directa cuando

existe un gradiente de temperatura.

De aquí la transferencia de calor por conducción sea de particular importancia en solidos sujetos

a una variación de temperatura.

Al haber un gradiente de temperatura en el medio, la segunda ley de la termodinámica estable

que la transferencia de calor se lleva a cabo de la región de mayor temperatura a la menor.

Cuando los materiales tienen una alta conductividad térmica se denominan conductores; los que

tienen baja se llaman aislantes.

Objetivo general

¨Encontrar y determinar la conducción térmica (k) del cloruro de sodio (NaCl)¨

Objetivos específicos

Determinar el valor de (k) de forma experimental.

Encontrar el valor (k) teórico, y comparar con el valor (k) experimental del cloruro de sodio

(NaCl)

Marco teórico

“ Es de conocimiento común que algunos materiales como los metales conducen calor

fácilmente, mientras que otros como la madera actúan como aislantes térmicos. La propiedad física

que describe la velocidad a que se conduce el calor es la conductividad térmica k”.

“La conducción de calor en fluidos puede considerarse como transporte molecular de energía,

puesto que el mecanismo fundamental es el movimiento de las moléculas constituyentes. La

energía también puede transportarse por el movimiento global de un fluido, y entonces se

denomina transporte de energía convectiva; esta forma de transporte depende de la densidad p del

fluido”.

qx=−k ∆T∆ x

“Esta ecuación, que sirve para definir k, es la forma unidimensional que de la ley de Fourier de

la conducción de calor, establece que la densidad de flujo de calor por conducción es proporcional

al gradiente de temperatura o para expresarlo en forma gráfica, ¨el calor se desliza cuesta abajo

en la gráfica de temperatura contra distancia¨. En realidad la ecuación no es una ¨ley¨ de la

naturaleza, sino más bien una sugerencia, que ha demostrado ser un empirismo bastante útil”.

(Bird, Stewart, & Lightfoot, 2006)

Material:

1 vaso precipitado de 100 mL

1 plancha eléctrica

1 soporte universal

1 pinzas de soporte

1 pistola térmica Infrarrojo

Reactivos:

Cloruro de sodio (NaCl)

Procedimiento

Montamos el material necesario, dando un desempe;o eficiente lo que consiguió llevar a cabo la

práctica a muy buenos resultados, siguiendo los protocolos de seguridad del laboratorio. Con el

debido equipo de seguridad principal (lentes de seguridad, guantes de calor) y vestimenta adecuada

(uso de bata).

A continuación se presentan los cálculos.

Material SalTemp. Inicial 30.4 CTemp. Final 257 Ctiempo 5 min

T de la parrilla 259.4 C

Diametro int 3.9 cm

Cp 0.86 J/gC

m 28.347 g∆T 226.6 C∆Q 5524.14997 JA 11.9459061 cm2q 1.54143463 J/cm2sdx 7.2 cmk 0.04897762 W/m2 K

Observaciones

Las variaciones por ejemplo de temperatura no se vieron afectadas por las condiciones del sitio y se

realizaron bajo una presión de 1 atm. Y una temperatura ambiente registrada de 25 grados Celsius.

Conclusiones

Los metales son buenos conductores térmicos y eléctricos.

Los compuestos iónicos, como el cloruro de sodio (NaCl) son buenos conductores de calor

y energía.

Bibliografía

Bird, B. R., Stewart, W. E., & Lightfoot, E. N. (2006). Fenmenos de transporte . LIMUSA WILEY.

q=−k ( dTdx )

∆Q=m∗Cp∗∆ T

q ' '=q / A=Q / At