Laboratorio De Transferencia De Calor Conveccion Libre Y Forzda

Facultad de Ciencias Agropecuarias

Escuela Académica-Profesional de Ingeniería Agroindustrial

“Transmisión de Calor”

CURSO : Ingeniería De Alimentos I

PROFESOR : Ing. Jesús Alexander Sánchez González

ALUMNA : Toro Ramos Aguedita

CICLO : VI

GUADALUPE – PERÚ

2014

Introducción:

La transmisión de calor es importante, ya que muestra la base sobre la que operan varios de esos procesos. La transmisión de calor por convección, es la energía calorífica se transmite por el movimiento físico de moléculas “calientes” de las zonas de alta temperatura a las zonas de baja temperatura y viceversa, equilibrándose las temperaturas.

Este proceso tiene gran importancia en fluidos y también es denominado conducción superficial, ya que el flujo de calor entre la superficie de un material y un fluido está relacionado con la conducción a través de una fina capa del fluido que se encuentra junto a la superficie. Además, es este proceso de conducción superficial el que provoca, en un fluido inicialmente en reposo en contacto con una superficie a distinta temperatura, una diferencia de temperaturas en el fluido, originándose diferencias de densidad en el mismo que producirán a su vez un desplazamiento físico de materia a distintas temperaturas de unas zonas a otras, teniéndose convección (en este caso natural).

La transferencia de calor por convección puede ser forzada cuando está ayudada por el movimiento de las superficies en contacto con el fluido o libre (llamada también natural) cuando se produce únicamente en virtud de una diferencia de densidades causada por una diferencia de temperaturas. También puede venir acompañada de un cambio de fase, como ocurre durante la condensación o la ebullición, con unos intercambios de calor muy intensos

Objetivos:

• Determinar los coeficientes de enfriamiento térmico “f” y “j” para formas de geometría conocida.

• Calcular analíticamente la Difusividad térmica de un material cilíndrico.

• Determinar el coeficiente de transmisión de calor pro convección para una esfera y cilindro en diferentes medios de fluidos.

Materiales:

• 2 Hot dog

• 2 Limón

• Cronometro

• Termocupla

• Ventilador

• Balanza

• Baño de agua caliente

• Vernier

Metodología:

• Medir al hot dog, luego hay que sacar el diámetro con la ayuda del vernier, para luego pesar, después de ello introducir hasta el centro del hot dog la Termocupla, luego calentar (llevar a baño maría entre 60°C – 70°C) y obtener temperatura cada 30 segundos, y por ultimo enfriar con la ayuda del ventilador el hot dog para medir su temperatura cada 30 segundos.

Con el segundo hot dog calentar a baño maría y luego dejar enfriar a temperatura ambiente y tomar la temperatura con la Termocupla cada 30 segundos.

• Sacar el diámetro del limón con la ayuda del vernier, para luego pesar, después de ello introducir hasta el centro del limón la Termocupla, luego calentar (llevar a baño maría entre 60°C – 70°C) y obtener temperatura cada 30 segundos, y por ultimo enfriar con la ayuda del ventilador el limón para medir su temperatura cada 30 segundos.

Con el segundo limón calentar a baño maría y luego dejar enfriar a temperatura ambiente y tomar la temperatura con la Termocupla cada 30 segundos.

Resultados:

A) Calcular “f” y “j”:

Limón 1:

t (s) T °C log(T∞ -Tp)

0 26.4 1.635

30 27.3 1.626

60 28.7 1.612

90 30.7 1.590

120 33.2 1.561

150 36.2 1.524

180 39.2 1.483

210 42.6 1.431

240 45.8 1.377

270 48.6 1.322

300 51.1 1.267

330 53.4 1.210

360 55.4 1.152

390 57.2 1.093

420 58.7 1.037

450 60.2 0.973

470 61.3 0.919

t ∞ 69.6

B 1.7226

f 625

j 32.2815045

Hot dog 1:

t (s) T °C log(T∞-Tpi)

0 25.7 1.646

30 27.2 1.631

60 34.2 1.554

90 41.7 1.452

120 48.2 1.338

150 53.2 1.225

180 57.2 1.107

210 60.7 0.968

240 62.9 0.851

270 64.5 0.740

300 66 0.602

330 67.5 0.398

T∞ 70

B 1.7593

f 263.157895

j 34.8950367

B) Calcular de la Difusividad térmica del hot dog:

Hot dog 1:

t (s) T °C ln ((T∞-Tp)/(T∞-Tpi)

0 25.7

30 27.2

60 34.2

90 41.7 -0.448

120 48.2 -0.709

150 53.2 -0.970

180 57.2 -1.242

210 60.7 -1.561

240 62.9 -1.831

270 64.5 -2.086

300 66 -2.405

330 67.5

Ajustando para que la recta en la zona sea mas lineal.

D 1.745

r^2 7.61256E-05

L 12.5 cm

peso 28.1 g

T∞ 70 °C

α 1.22401E-07

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