Fenómenos de Transporte: determinación de la transferencia de calor por conducción de
un sólido.
La termodinámica ha estudiado el calor como la transferencia de energía térmica que pasa
de un cuerpo que =ene mayor temperatura, aquí podemos hablar de transferencia de
calor, esto pasa cuando dos sistemas o cuerpos se encuentran a dis=ntas temperaturas y
se ponen al contacto, dando paso a la energía del estado más energé=co al de menor
energía hasta que alcance un equilibrio térmico, en donde se igualan las temperaturas.
La can=dad de calor que transfiere mediante la conducción esta determinada por la ley de
Fourier que nos dice que: la velocidad de transferencia de calor a través de un cuerpo es
proporcional al gradiente de temperatura que existe en el, la conducción de calor ocurre si
hay una diferencia de temperatura entre las dos partes del medio conductor.
Para el volumen con espesor Lx con una área de sección transversal A y sus caras opuestas
se encuentran a diferentes temperaturas con T2>T1
La conduc=vidad térmica es una propiedad de ciertos materiales capaces de transmi=r el
calor, solo da el paso de la energía cine=ca a otras. Se trata de magnitud intensiva.
El calor se puede definir que es la energía transferida de un sistema otro debido a la
diferencia de temperatura entre ellos, un aspecto del calor es que los cuerpos no
almacenan calor sino que con=enen energía interna. El calor es la transferencia de dicha
energía interna de un sistema a otro.
La expresión que relaciona la can=dad de calor que intercambia una masa de una cierta
sustancia con la variación de temperatura que experimenta
𝑄 = 𝑚𝐶 △ 𝑡
El calor especifico © es la can=dad de calor que requiere para que 1 gramo de sustancia
eleve la temperatura de 1 c. el calor especifico es una propiedad intensiva, no depende de
la materia y es un valor fijo para cada sustancia, solo depende del material, cuanto mayor
sea el calor especifico, mayor can=dad de calor podrá absorber esta sustancia sin
calentarse.
Las propiedades térmicas de un solido dan cuenta de la respuesta del solido a un cambio
de temperatura, el solido puede responder a este cambiando las vibraciones, la respuesta
puede ser cuan=ficada a través de su propiedad térmica de conduc=vidad térmica.
La ley de Fourier explica la conduc=vidad térmica en la ecuación:
𝑄 = −𝐾𝐴 ∆𝑇
∆𝑋
Siendo K la constante caracterís=ca del material denominada conduc=vidad térmica, A es
el área del material, dT es el cambio de temperatura, en una longitud de desplazamiento
que se le conoce como dX.
Ambas ecuaciones pueden ser igualadas con el fin de determinar la conduc=vidad térmica
del material experimentalmente.
Se realizo una prac=ca y esta consta de dos partes la primera que es: determinar el =empo
y temperatura en la que ocurre el desplazamiento térmico a través de una lamina de
aluminio.
1. Seleccionar el material para relaizar que es el aluminio.
2. Fraccionar el material en distancias iguales y verter parafina.
