Combustibles

PRE-LABORATORIO

Transmisión de calor

Proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.

Mencione y Explique dos tipos de transmisión de calor

Convección:

El calor de un sólido se transmite mediante la circulación de un fluido que le rodea y este lo transporta a otro lugar, a este proceso se le llama convección natural. Si la circulación del fluido está provocada por un medio externo se denomina convección forzada.

Radiación:

El calor se transfiere mediante emisiones electromagnéticas que son irradiadas por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor a cero grados Kelvin. El estado de la superficie influye en gran medida en la cantidad de calor radiado. Las superficies mates son más favorables que las pulidas y los cuerpos negros son los de mayor poder de radiación, por este motivo se efectúa un ennegrecimiento de la superficie radiante. La transferencia de calor por radiación no se tiene en cuenta puesto que a las temperaturas a que se trabaja ésta es despreciable.

Como se origina el fuego

Se origina por la reacción química de oxidación violenta de una materia combustible, con desprendimiento de llamas, calor y gases (o humos). Es un proceso exotérmico. Las llamas son las partes del fuego que emiten luz visible. Se señala también como una reacción química de oxidación rápida que es producida por la evolución de la energía en forma de luz y calor.

¿Que debe ocurrir antes que las sustancias combustibles liquidas o solidas ardan?

La ignición de un líquido o de un sólido requiere el aumento de su temperatura superficial hasta que se desprenden vapores a una velocidad suficiente para, una vez iniciada la ignición de estos, mantener la llama.

¿Que es necesario para la completa y libre combustión?

La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxigeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire atmosférico el comburente más habitual.

La reacción del combustible con el oxígeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las más comunes son CO2 y H2O. Se denominan en forma genérica productos, humos o gases de combustión. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxigeno y no con el nitrógeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará íntegramente a los productos de combustión sin reaccionar.

¿Qué materiales son buenos para la transmisión de calor?

Entre los mejores conductores están el cobre, tiene una potencia de 57 mS / m, lo que es significativamente mayor que la del aluminio (37 mS / m), aluminio (237 w/mK el aluminio puro), el oro (318), el diamante (entre 9000 y 2320) y el grafeno (sobre 4500).

Actividad Nº 1

Para la realización de la primera actividad, se utilizaron los siguientes materiales: Cocina, embase metálico, barra de cobre, hierro, aluminio, acero y madera, agua, trozos de vela y cronometro. Donde luego se procedió hacer uso de la cocina colocando en el embase metálico agua hasta dejar hervir la misma, luego se colocaron en los extremos de cada barrra pequeños trozos de vela, una vez que el agua hirvió se procedió a introducir las mismas, teniendo así el cronometro en mano para medir el tiempo, en el cual los trozos de velas en cada barra comenzarían a derretirse. Por último se tomo notas del tiempo transcurrido en el cual las velas se derritieron.

Datos obtenidos del experimento.

Materiales Tiempo

Barra de cobre 0,20 sg

Barra de aluminio 0.70 sg

Barra de hierro 2,10 min

Barra de acero 4,15 min

Barra de madera 7:46 min

¿Qué sucedió durante el experimento?

En la barra de cobre el trozo de vela se derritió más rápido

¿Qué material logro transferir el calor más rápido para así derretir el trozo de vela y porque?

El cobre fue el material que logro que el trozo de vela se derritiera más rápido ya que este es mejor conductores de calor.

¿A qué tipo de transmisión de calor pertenece la experiencia anterior? Explique.

Es de tipo Conducción, ya que en los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción.

Actividad Nº 2

Reconocimientos de Materiales Combustibles

Este experimento fue realizado en las instalaciones de la UPTAEB Edificio la Hilandera aula H-9, con la finalidad de identificar los fenómenos ocurridos y el color de la llama. Para la ejecución de este experimento se hizo uso de los siguientes materiales: yesquero, papel periódico, alcohol, vela y frasco de compota.

Esta actividad se llevo acabo de la siguiente manera: primero se encendió la vela con el yesquero colocándola en una superficie plana, luego se vertió en uno de los frascos y alcohol en otro papel periódico colocando dentro de ellos un fosforo encendido, donde se observo que el color de la llama del frasco que contenía alcohol era azul, el que contenía papel periódico era rojizo y la de la vela fue amarilla.

¿Describa cada uno de los fenómenos observados y que nombre recibe?

Si la quema de papel ocurre en un lugar mal ventilado con poco aire como se hizo en el experimento, habrá poco oxígeno disponible para la combustión, por lo que además se empezaría a formar CO (monóxido de carbono). La masa inicial del papel se transformó entonces en cenizas y gases que fueron liberados a la atmósfera.

El papel está formado por moléculas orgánicas. Cuando quemamos algo que está compuesto por moléculas orgánicas, hablamos de la reacción de combustión orgánica.

Por otra parte Al encender la vela se produce una reacción de combustión: la cera de la vela reacciona con el oxígeno del aire y produce dióxido de carbono y vapor de agua

Actividad Nº 3

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