4 Experimentos Caseros A PDF
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INFORME N° 02
ASIGNATURA: INGENIERIA METALÚRGICA II
EXPERIMENTOS CASEROS DE CONVECCIÓN ENERGÉTICA
DOCENTE: Ramos Obregon, Rolando
ALUMNOS:
Medina Gomez, Yoel Cristian 170511
Auccaise Huaman Christian Joel 161812
Auccaylle Guerra Erick Arturo 174506
Ccorimanya Ccoyori Miluska 174509
Challco Saico Yony 164293
Caballero Brañez Aldo Franco 164605
Huayhua Yucra Juadol 171110
Baca Phocco Mizwart 170506
Chino Mamani Roger Nivardo 155472
Llanqui Chocata Alain Gilmar 151424
Chuquihuanca Saico Yhan Carlos 171107
Chacon Tapia Jorge Luis 134687
SEMESTRE: 2020-I
FECHA: 23/07/2020
CUSCOPERU
2020
UNIVERSIDADNACIONALDE SANANTONIOABADDELCUSCO
ESCUELA PROFESIONAL
DE INGENIERIAMETALURGICA
INDICE
EVALUACION ENERGETICA DE HORNOS METALÚRGICOS............................................3
I. OBJETIVO .............................................................................................................................3
II. MARCO TEÓRICO ...............................................................................................................3
Corrientes de convección ...............................................................................................................5
Densidad. ........................................................................................................................................5
Relación de la densidad frente a la temperatura .............................................................................5
Combustión ....................................................................................................................................6
III. MATERIALES Y EQUIPOS ..............................................................................................6
IV. DESARROLLO, DISCUSIÓN DE RESULTADOS ..........................................................8
a) PROCEDIMIENTO ...................................................................................................................8
b) DISCUSIÓN DE RESULTADOS .............................................................................................9
V. CONCLUSIÓN .......................................................................................................................9
VI. ANEXO .............................................................................................................................10
VII. BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................11
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Tema: Experimentos Caseros De Convección Energética
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I. OBJETIVO
El proceso de transferencia de calor entre una superficie y un fluido que fluye en contacto con
ella se denomina transferencia de calor por convección . En ingeniería, la transferencia de calor
por convección es uno de los principales mecanismos de transferencia de calor . Cuando se
transfiere calor de un fluido a otro a través de una barrera, la convección está involucrada en
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ambos lados de la barrera. En la mayoría de los casos, la resistencia principal al flujo de calor es
por convección. La transferencia de calor por convección tiene lugar tanto por difusión térmica
(el movimiento aleatorio de las moléculas de fluido) como por advección, en la cual la materia o
el calor es transportado por el movimiento a gran escala de las corrientes en el fluido.
La transferencia de calor por convección es más difícil de analizar que la transferencia de calor
por conducción porque no se puede definir una propiedad única del medio de transferencia de
calor, como la conductividad térmica , para describir el mecanismo. La transferencia de calor por
convección es complicada por el hecho de que involucra movimiento de fluidos y conducción de
calor . La transferencia de calor por convección varía de una situación a otra (según las
condiciones del flujo de fluido), y con frecuencia se combina con el modo de flujo de fluido . En
la convección forzada, la velocidad de transferencia de calor a través de un fluido es mucho
mayor por convección que por conducción. En la práctica, el análisis de la transferencia de calor
por convección se trata empíricamente (por observación experimental directa). La mayoría de los
problemas se pueden resolver utilizando los llamados números característicos (por ejemplo, el
número de Nusselt ).
Los números característicos son números adimensionales que se usan para describir un carácter
de transferencia de calor y se pueden usar para comparar una situación real (por ejemplo,
transferencia de calor en una tubería) con un modelo a pequeña escala . La experiencia muestra
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que la transferencia de calor por convección depende en gran medida de las propiedades del
fluido, viscosidad dinámica , conductividad térmica , densidad y calor específico , así como della
velocidad del fluido . También depende de la geometría y la rugosidad de la superficie sólida,
además del tipo de flujo de fluido. Todas estas condiciones afectan especialmente el espesor de
la película estancada .
La convección implica la transferencia de calor entre una superficie a una temperatura dada
(pared T) y el fluido a una temperatura aparente (T b ). La definición exacta de la temperatura a
granel (T b) varía según los detalles de la situación.
• Para flujo adyacente a una superficie caliente o fría, T b es la temperatura del fluido
«lejos» de la superficie.
Corrientes de Convección
Las corrientes de convección son el movimiento continuo que las placas terrestres realizan
constantemente. Aunque suelen darse a gran escala, hay estudios que demuestran que también
las hay a una escala menor.
Densidad.
Esta magnitud de la materia, es una medida del grado de compactación de un material o sustancia.
Es por tanto cantidad de masa por unidad de volumen. Así por ejemplo el plomo es más denso
que un corcho, el agua de mar más densa que la lluvia, el aire en la ciudad más denso que el del
campo.
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Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presión permanece
constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del
agua crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas
temperaturas.
Combustión
EXPERIMENTO #1
• soportes de madera-tablones
• 01 espiral de papel
• 01 Vela
EXPERIMENTO #2
01 cocina
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01 olla
Agua
Trozos de papeles
EXPERIMENTO #3
2 vasos
01 jeringa
01 plástico
EXPERIMENTO #4
01 cuter
Velas
Encendedor
02 recipientes
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a) PROCEDIMIENTO
EXPERIMENTO #1
1. Colocar dos soportes de madera y otra por encima de estas dos para que sostenga el espiral
de papel.
2. Colocar una vela por debajo de la espiral que servirá como fuente de calor.
3. Encender la vela lo cual producirá que el espiral gire debido a la diferencia de densidad
del fluido.
EXPERIMENTO #2
1. Agregar agua al recipiente (olla), prender la cocina y hasta alcanzar la temperatura de
ebullición del agua que en caso del Cusco es 84 °C.
2. Una vez hirviendo el agua, colocar los pedazos de papel al agua para ver el fenómeno de
desplazamiento de masas el cual se observa en el ascenso y descenso de los pedazos de
papel en el fluido.
EXPERIMENTO #3
1. Se tiene dos recipientes con agua a diferentes temperaturas, se añade un tinte al recipiente
que contiene el agua con la temperatura mas elevada (50 °C aproximadamente).
2. En base se tiene el recipiente contiene el agua caliente con tinte y por encima el recipiente
con agua fría, estos dos recipientes están separados con la ayuda de una mica.
3. Retiramos lentamente la mica dejando un espacio por donde el agua caliente con el tinte
asciende al recipiente con agua fría debido a la diferencia de temperatura y por tanto a la
diferencia de densidades.
EXPERIMENTO #4
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b) DISCUSIÓN DE RESULTADOS
𝑊
𝑞𝑐𝑜𝑛𝑣 . = 146.8 𝑚2 °𝐶 (84 − 17) °𝐶
Con respecto a los demás experimentos no se pueden hacer los cálculos respectivos debido a que
no se cuenta con los equipos necesarios para poder obtener estos datos, para realizar estas
mediciones es indispensable hacerlo en un laboratorio.
V. CONCLUSIÓN
• El flujo de calor por unidad de área para el experimento numero 2 es de 𝑞𝑐𝑜𝑛𝑣. = 9835.6
(𝑤/𝑚2)
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VI. ANEXO
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VII. BIBLIOGRAFÍA
• https://www.vix.com/es/btg/curiosidades/5074/que-es-la-conveccion
• https://www.thermal-engineering.org/es/que-es-la-convecciontransferencia-de-calor-
por-conveccion-definicion/
• https://oskrsf.wordpress.com/fluidos/densidad/medicion-y-cambios-
dedensidad/#:~:text=del%20sonido5-
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,Cambios%20de%20densidad,si%20la%20presi%C3%B3n%20permanece
%20constante).
• https://www.mendozaconicet.gob.ar/asades/modulos/averma/trabajos/2000/2000-t003-
a006.pdf
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