radiación

TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACINEsteban Muoz.MelanyTatiana Restrepo.

Julio 9 de 2012.

DATOS Y OBSERVACIONES

Temperatura ambiente: 24 C (297 K)Potencia: 6W

Tabla 1. Sin placa.Distancia x(mm)210520700

Lectura del radimetro R (W/m2 ) 55710547

Tabla 2. Placa negra.Distancia x(mm)210520700

Temperatura (C)7385100

Lectura del radimetro R (W/m2 )46111

Tabla 3. Placa opaca.Distancia x(mm)210520700



Tabla 4. Placa pulida.Distancia x(mm)210520700



RESULTADOS

1. Experimento 1. Tomando una distancia de 21 cm (210 mm) se tiene .

Tabla 5. Placa negra (W/m2). T= 73 C (346 K)

257.14

Tabla 6.Placa opaca (W/m2).T= 83C (356 K)

223.6

Tabla 7. Placa pulida (W/m2). T=46 C (319 K)

55.9

2. Ley del inverso cuadrado para calor.Se obtiene la emisividad por medio de la expresin:

Tabla 8. Emisividad para placa negra.

460.692

110.130

10.085

Tabla 9. Emisividad para placa opaca.

400.476

100.070

50.032

Tabla 10. Emisividad para placa pulida.

100.383

60.116

20.032

3. Grfico para la determinacin de la constante de proporcionalidad.

Grfico 1. Variacin de la radiacin con la distancia.

La pendiente de esta recta es -2.0115.

ANLISIS DE RESULTADOS

Los valores para ambos calculados para la placa negra deberan ser los mismos si se considera la emisin de esta como 1, pero se observa en la prctica que no sucede; de hecho el valor est muy alejado y al cambiar las temperaturas se incrementa en el error notablemente Esto debido al mal estado del equipo, los defectos de la placa y errores humanos. Si solo se tiene en cuenta el valor a una distancia de 210 mm se podra observar que la emisividad de la placa negra es an la que ms se aproxima a la unidad y la placa pulida en general tiende a una emisividad nula. Pero como ya se ha dicho los resultados no son confiables.Cuando se comparan los valores de la emisividad obtenidos por cada tipo de placa la emisividad obtenida de la placa negra a la placa opaca la desviacin que se obtuvo fue considerable respecto a la teora que expone el fenmeno de radiacin., La placa negra, por sus caractersticas debe absorber toda la radiacin pero no la transmitirla, sin embargo se observa en los datos que tambin emite energa, lo cual no se esperaba de la teora.La pendiente obtenida del grfico 1, corresponde al valor de la constante de proporcionalidad entre la radiacin y la distancia, que debe ser un valor aproximado a -2, en este caso, corresponde a -2.0115, siendo un valor estadsticamente equivalente, con apenas un 0.6% de error.

CONCLUSIONES

La placa negra es mejor emisor que la placa opaca y claro est que la placa brillante; esto debido a que las superficies mates y rugosas absorben ms calor que las brillante y pulidas. A su vez, las superficies brillantes reflejan ms energa radiante que las mates.

Los valores de emisividad dependen de la naturaleza del material as como la temperatura absorbida de la fuente. La intensidad de radiacin de una superficie es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la fuente y un receptor de radiacin.

Existe una relacin directamente proporcional entre la cantidad emitida por una fuente y la cuarta potencia de su temperatura, donde dicha constante de proporcionalidad corresponde a la constante de Boltzman. Es conveniente para efectos de precisin en la toma de los datos una buena calibracin y mantenimiento del equipo de laboratorio utilizado para sta prctica, de esta forma la confiabilidad en los clculos y resultados ser mucho mayor. Cualitativamente se observo que la capacidad que tienen todos los cuerpos para absorber y emitir radiacin es diferente Los errores obtenidos se dan por los defectos de equipo, as como la incorrecta manipulacin de este.

BIBLIOGRAFA

Incropera, Frank; De Witt, David P., Fundamentos de transferencia de calor; Prentice may, 4 edicin; Mxico; 1999.

Karlekar, B. V., Transferencia de calor; Editorial Interamericana; 2 edicin; Mxico; 1985.

PERRY,Robert y otros. Manual del ingeniero qumico, 3 edicin en espaol, editorial McGrawHill,1992, Estados Unidos

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