UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR Unidad de Laboratorios - Laboratorio A Sección Fenómenos de Transporte Laboratorio de Fenómenos de Transporte I (TF-2281)

ESTUDIO DE PERFILES DE TEMPERATURA EN BARRAS DE DISTINTOS DIAMETROS Y GEOMETRIAS

Mara Talavera # 03-36535 Barbra Roa # 05-38813 Luis Rausseo # 06-40149

Sartenejas, 29 de Octubre de 2010.

INDICE

CAPITULO PAG

Sumario 3 Introducción 4 Fundamentos Teóricos 5 Descripción del equipo 12 Procedimiento Experimental 13 Datos Experimentales 14 Resultados Experimentales 16 Discusión de Resultados 19 Conclusiones 21 Recomendaciones 22 Bibliografía 23 Apéndice A 24

SUMARIO

En esta práctica se estudió la transferencia …ver más…

Considerando que el sistema es una barra sólida de área transversal constante, calentada en un extremo, que se encuentra en condiciones estacionarias (Fig. 1), se puede establecer la ecuación diferencial que gobierna la distribución de temperaturas, haciendo un balance de energía en el volumen de control mostrado en la Fig. 2, se obtiene: Q1 = Q2 + Q3 Fig. 1. Barra de área de sección constante. x Fig. 2 Volumen de control.
R
A
Q1
Q2
Q3
T dx L x T, h

Podemos reescribir Q2 como: Luego introduciéndolo en el balance y simplificando obtenemos: Cabe acotar, que Q1 es un calor por conducción por lo que podemos expresarlo como: (1)

Igualmente Q3, el cual sale por las caras del volumen de control hacia el ambiente, sigue la ecuación de calor por convección: (2)

Puede apreciarse que el calor que se transfiere desde la superficie del sistema hacia los alrededores depende del coeficiente convectivo h.
Finalmente si se sustituyen las ecuaciones (1) y (2) en el balance y operando hasta simplificar se obtiene:

Esto puede hacerse, suponiendo que la barra en este caso se comporta como una aleta, es decir que el calor que entra por la base, es disipado a través de la superficie cilíndrica de la barra. Esta ecuación toma en cuenta la variación de la temperatura en una sola dirección (en este caso la