Metafisica

INFORME N° 3

DETERMINACION DE CONDUCTIVIDAD TERMICA DE MATERIALES AISLANTES

I) OBJETIVO

• Medir correctamente la temperatura de material aislante térmico y aplicar la ecuación de fourier para determinar la conductividad térmica.

II) MARCO TEORICO

Muchas instalaciones industriales pierden calor al medio ambiente por mecanismos de conducción, convección y radiación. Por ejemplo las tuberías que transportan vapor, reactores, termo-tanques, etc.

A temperaturas bajas la perdida de calor por radiación es baja, así mismo el aire es un mal conductor del calor, entonces la perdida por conducción serán mínimas sin embargo las corrientes convectivas se origina con bastante facilidad, la perdida de calor total desde una superficie no aislada es considerable, por lo tanto debe aplicarse alguna forma de aislamiento.

Un material aislante debe tener dos cualidades: baja conductividad térmica e impedir la formación de corrientes de conveccion.

Los materiales que se usan son generalmente, corcho, espumas de poliuretano,

Poli estireno, diatomeas, asbesto, lana de vidrio, lana cerámica.

El flujo de calor a través de una superficie de radio r viene dado por:

…………(1.1)

………..(1.2)

Coeficiente de conductividad térmica

El coeficiente de conductividad térmica es una caraterística de cada sustancia y expresa la magnitud de su capacidad de conducir el calor. Su símbolo es la letra griega λ.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en vatio / metro × kelvin (W/(m•K)), en kilocaloría / hora × metro × kelvin (kcal/(h•m•K)), en el sistema técnico y en BTU / hora × pie × Fahrenheit (BTU/(h•ft•ºF)), en el sistema anglosajón.

El coeficiente de conductividad térmica expresa la cantidad o flujo de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión infinita, caras planoparalelas y espesor unidad, cuando entre sus caras se establece una diferencia de temperaturas igual a la unidad, en condiciones estacionarias.

Este coeficiente varía con las condiciones del material (humedad que contiene, temperatura a la que se hace la medición), por lo que se fijan condiciones para hacerlo, generalmente para material seco y 15ºC (temperatura media de trabajo de los materiales de construcción) y en otras ocasiones, 300 K (26,84 ºC).

Algunos valores típicos de conductividad térmica (K)

Conductividad Térmica

(W•m-1•K-1)

Acero

47-58 Ladrillo

0,80

Agua

0,58 Ladrillo refractario

0,47-1,05

Aire

0,02 Latón

81-116

Alcohol

0,16 Litio

301,2

Alpaca

29,1 Madera

0,13

Aluminio

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