INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXCALI

Ingeniería Química

Laboratorio Integral I

Practica #10:

“Superficies Extendidas”

Pérez Hernández Paola Carolina:

Lic. Norman Edilberto Rivera Pazos

Mexicali, B.C., a viernes 12 de diciembre del 2014.

“Determinación del coeficiente de transferencia de calor”

Objetivo

Calcular la transferencia de calor y la eficiencia a través de una superficie extendida

utilizando el flujo de calor como un medio de absorción o disipación de calor.

Marco Teórico

Las superficies extendidas o “aletas” se utilizan para aumentar la superficie disponible para

la transmisión de calor entre paredes metálicas y fluidos que son muy malos conductores,

tales como gases. Estoy disminuyen costos en los aparatos y ahorran espacio.

El área exterior de un tubo con aleta consta de dos partes: el área de las aletas y el área del

tubo desnudo no recubierto por las aletas. Una unidad de área de la superficie de las aletas

no es tan eficaz como una unidad de área del tubo desnudo, debido a la resistencia adicional

al flujo de calor que provoca la conducción a través de la aleta. Hay tres tipos comunes de

superficies ampliadas: rectas, anulares y de aguja.

Los cálculos para obtener la disipación de calor a través de una aleta son:

√ ( )

√

( )

Dónde:

es el calor disipado por la aleta

es la longitud de la aleta

es el perímetro de sección transversal de

la aleta

es el coeficiente de película

es el área de sección transversal

es la eficiencia de la aleta

Materiales y Reactivos

Materiales:

Vaso de ppt. (1000 ml)

Parrilla eléctrica

Cubo de hierro con superficies

extendidas

Cronómetro

Termómetro

Termómetro Infrarrojo

Probeta (1000ml)

Guantes de asbesto

Reactivos:

Agua

Procedimiento

Se añaden 850 ml de agua al vaso de ppt.

Se calienta el agua en la parrilla eléctrica hasta que llega a los (100°C).

Utilizando los guantes de asbesto se vierte el agua en el cubo de hierro.

Con el termómetro se toma la temperatura inicial y final del agua.

Con el termómetro infrarrojo se toma la temperatura de la aleta, así como de las

caras del cubo.

Con el cronometro se toma el tiempo en que se toman las temperaturas.

Cálculos y Resultados

Datos:

⁄

⁄

Calculando valores que se necesitarán:

( )( )

√

Se debe calcular el calor transferido por la pared sin aleta, esto se hace utilizando la “Ley

de Enfriamiento”. Tomando como volumen de control solo una pared con aleta, los

resultados para la transferencia de calor y la eficiencia son:

Tiempo

Inicial 1.4164 w 0.8783 w 3.2947 w

5 min 1.3566 w 0.8851 w 2.2417w

10 min 1.3167 w 0.792 w 2.1087 w

Conclusión

Según los resultados, podemos notar que al aumentar el tiempo, el calor disipado por la

pared y la aleta va disminuyendo, así como disminuye la temperatura. El calor transferido

por la pared es mayor al calor transferido por la aleta. También se observa que el calor

disipado total es mayor que el calor disipado por la pared, por lo que se puede decir que se

demostró que al usar una aleta el calor disipado es mayor.

Tiempo Temperatura

Ambiente Aleta Pared

Inicial 28 54 56.4

5 min 28 54.2 55.2

10 min 28 51.4 54.4

Bibliografía

(s.f.). Obtenido de http://termoaplicadaunefm.files.wordpress.com/2012/01/clase-de-

aletas.pdf

(s.f.). Obtenido de http://www.upv.es/entidades/DTRA/infoweb/dtra/info/U0296617.pdf

Bird, R. B., Steart, W. E., & Lightfoot, E. N. (1982). Fenómenos de Transporte. España:

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