Practica Del 2do Parcial

Radiación, Conducción y convicción

Practica N°2

 Como hemos visto, la radiación IR es un tipo de radiación electromagnética que a pesar de que no la podemos ver, si percibimos como calor. Debido a que la radiación se propaga a través del espacio en forma de ondas, la transferencia de energía en este caso ocurre sin que sea necesario el contacto entre 2 cuerpos.

La conducción es otra forma de transferencia de energía, que se da entre dos cuerpos o partes del mismo cuerpo que tiene una temperatura diferente. Para que se lleve a cabo si requiere que los cuerpos (solidos) estén en contacto, ya que las partículas (átomos o moléculas) con mayor energía transfieran parte de ellas a las partículas vecinas que tienen mayor energía.

La transferencia de energía entre las partículas del solido continúa hasta que se da el equilibrio dinámico térmico entre ellas. La conducción ocurre sin que las partículas del solido se desplacen, es decir, entre ellas siguen teniendo la misma posición en el sólido. Recordemos que, en los sólidos, las partículas se encuentran muy cercanas porque están fuertemente unidas entre si y tienen poca libertad de movimiento, a diferencia de líquidos cuyas partículas se unen como menor fuerza la distancia de ellas aumenta y también se incrementa la libertad de movimiento.

Objetivo

En el siguiente experimento reconocerás y apreciaras la transferencia de energía térmica por convección en resumen pasas de liquido a gas por el calor generado del encendedor

Planteamiento:

Uno de los temas más tratados en Nergiza, aunque de forma indirecta es la transferencia de calor, ya sea en forma de calefacción, aire acondicionado o pérdidas energéticas. Es por esto que hoy queremos aclarar las tres formas básicas de transmisión de calor que existen: radiación, conducción y convección. Sería muy fácil buscar estas definiciones en la Wikipedia, pero, tal y como reza nuestro eslogan “Energía para todos los públicos”, vamos a intentar ofrecer una explicación para dummies de los conceptos de radiación, conducción y convección.

 Conducción

Es la más sencilla de entender, consiste en la transferencia de calor entre dos puntos de un cuerpo que se encuentran a diferente temperatura sin que se produzca transferencia de materia entre ellos.

Radiación

Es el calor emitido por un cuerpo debido a su temperatura, en este caso no existe contacto entre los cuerpos, ni fluidos intermedios que transporten el calor. Simplemente por existir un cuerpo A (sólido o líquido) a una temperatura mayor que un cuerpo B existirá una transferencia de calor por radiación de A a B.

Para que este fenómeno se perciba es necesario un cuerpo a una temperatura bastante elevada ya que la transferencia térmica en este caso depende de la diferencia de temperaturas a la cuarta potencia: Ta⁴-Tb⁴.

Convección

En este sistema de transferencia de calor interviene un fluido (gas o líquido) en movimiento que transporta la energía térmica entre dos zonas.

La transmisión de calor por convección puede ser:

·         Forzada: a través de un ventilador (aire) o bomba (agua) se mueve el fluido a través de una zona caliente y éste transporta el calor hacía la zona fría.

·         Natural: el propio fluido extrae calor de la zona caliente y cambia su densidad haciendo que se desplace hacía la zona más fría donde cede su calor.

Metodología

·        Dos botellas iguales usadas del plástico de aproximadamente 300 ml

·        Una lata de aluminio con anilla, similar a la que se muestra en la figura 1.16

·        Un clavo estándar de acero

·        Un socket con cable y clavija para conectar un foquito convencional incandescente fig. 1.16

·        Un encendedor

·        Cinta adhesiva

·        Dos latas de aproximadamente 9.5cm. de altura

·        Una lampara de alcohol

·        Un frasco de cristal pequeño transparente y grueso

·        Alcohol etílico desnaturalizado para curación

·        Botella de glicerina 120 ml

·        Una bebida envasada en lata de aluminio

·        Colorante vegetal

·        Un guante de tela para sujetar el frasco caliente

·        Tapa de aluminio de aproximadamente 10 cm de diámetro

PARTE 1

1.    Retira las etiquetas de las botellas de plástico de la lata de aluminio

2.    Lava las botellas y la lata de aluminio. Después sécalas muy bien

3.    En seguida con precaución retira la tapa de la lata metálica, evitando desprender la anilla de la tapa. Observa la figura 1.17

4.    Fija la tapa metálica con cinta adhesiva a la parte superior de las botellas de plástico, manteniendo la anilla en posición vertical, en la forma que se muestra en la fig. 1.17 percibe la temperatura de la tapa metálica y anota el resultado

5.    Coloca el clavo en el extremo de la tapa que tiene la anilla. Observa la figura 1.17.           La anilla en posición vertical evita que el clavo se mueva sobre la tapa. Percibe la temperatura del clavo y anota su resultado.

6.    Despues con un encendedor calienta la tapa durante unos 5 o 10 segundos, exclusivamente por la parte inferior del extremo contrario en donde se encuentra el clavo. Observa la figura 1.17

7.    En seguida con precaución, persive la tempretatura de la tapa y del clavo.

8.    Registra el resultado.

Resultados 

En esta practica se demostró que la radiación se emite principalmente por el calor que se genera al contacto de unos segundos en el metal o cualquier tipo de conductor de calor

Análisis de resultados

En estos resultados nos pudimos percatar que dependiendo a la energía que se le de al individuo este reaccionara junto a el por lo tanto genera una onda de calor que se puede hacer notar por sí mismo

Conclusiones

En conclusión, se puede hacer o crear ya sea radiación, conducción y convección del calor, pero con sus debidas precauciones. Desde un foco prendido hasta fuego en una lata la cual al final termina emitiendo calor por todo su contorno

Radiación, conducción y convección

Como hemos visto, la radiación IR es un tipo de radiación electromagnética que a pesar de que no la podemos ver, si percibimos como calor. Debido a que la radiación se propaga a través del espacio en forma de ondas, la transferencia de energía en este caso ocurre sin que sea necesario el contacto entre 2 cuerpos.

La conducción es otra forma de transferencia de energía, que se da entre dos cuerpos o partes del mismo cuerpo que tiene una temperatura diferente. Para que se lleve a cabo si requiere que los cuerpos (solidos) estén en contacto, ya que las partículas (átomos o moléculas) con mayor energía transfieran parte de ellas a las partículas vecinas que tienen mayor energía.

La transferencia de energía entre las partículas del solido continúa hasta que se da el equilibrio dinámico térmico entre ellas. La conducción ocurre sin que las partículas del solido se desplacen, es decir, entre ellas siguen teniendo la misma posición en el sólido. Recordemos que, en los sólidos, las partículas se encuentran muy cercanas porque están fuertemente unidas entre si y tienen poca libertad de movimiento, a diferencia de líquidos cuyas partículas se unen como menor fuerza la distancia de ellas aumenta y también se incrementa la libertad de movimiento.

1.    ¿Qué hace la radiación? La radiación ionizante es un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas electromagnéticas o partículas.

2.    ¿Qué es la conducción?  transmisión de calor por contacto sin transferencia de materia.

3.    ¿Qué es la convección? transmisión de calor por la transferencia de la propia materia 

4.    ¿Qué es la radiación? transmisión de energía por medio de la emisión de ondas electromagnéticas o fotones.

5.    ¿Qué es la convección forzada? la convección externa forzada es aquel mecanismo de transferencia de calor entre una superficie y un fluido con movimiento que fluye alrededor de la misma, el cual es forzado a circular a través de esta por algún equipo donde se hace variar la presión del fluido de trabajo

1.    ¿Cuáles son las formas de transferencia de calor ejemplos? El calor se transmite de un lugar a otro de tres maneras diferentes:

·         Por conducción entre cuerpo sólidos en contacto.

·         Por convección en fluidos (líquidos o gases)

·         Por radiación a través del medio en que la radiación pueda propagarse.

2.    ¿Cuál es el flujo de calor? El flujo de calor es una transferencia de energía que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperatura. La energía interna es la energía que tiene una sustancia debido a su temperatura, que es esencialmente a escala microscópica la energía cinética de sus moléculas.

3.    ¿Qué es la conductividad térmica? La conductividad térmica es una propiedad física que describe la capacidad de un material de transferir calor por conducción, esto es, por contacto directo y sin intercambio de materia. Es una magnitud intensiva que no depende de la cantidad de materia. La propiedad inversa es la resistividad térmica.