Cómo determinar la transferencia de calor de un fluido

Transferencia de calor se produce entre dos partes de un fluido a diferentes temperaturas. El calor siempre se mueve de un más caliente a una región más fría y se mide en julios. Cuando un lado de un tanque de agua está a una temperatura mayor que el lado opuesto, el calor es transferido por conducción. La conducción consiste en el intercambio de calor por las moléculas en el agua cuando chocan unos a otros. La eficacia con una sustancia conduce el calor se cuantifica por su conductividad térmica. Un valor más alto indica un mejor conductor. Por ejemplo, la conductividad térmica del agua es 0.6, mientras que el acero tiene un valor de 50.2.

Instrucciones

• Llene la pecera con agua.

• Sumerja el calentador de inmersión en el agua cerca pero sin tocarla, el centro de un lado. Hacer una medición de temperatura, en grados Celsius, en el agua cerca de la parte del tanque enfrente del calentador de inmersión. Por ejemplo, la temperatura podría ser 15,0 grados Celsius.

• Encienda el calentador de inmersión y poner en marcha el cronometro. Después de pasar cinco minutos (300,0 segundos), apague el calentador de inmersión y hacer una medición de temperatura en el lado caliente del tanque. Utilizar una temperatura de 22,0 º c para el ejercicio de la muestra.

• Reste la temperatura baja de la temperatura alta para obtener la diferencia en grados Celsius. Realizar este paso conduce a 22,0 grados menos 15,0 grados Celsius, o 7,0 grados centígrados.

• Convertir la temperatura a kelvin añadiendo 273.15. El kelvin se debe usar en la ecuación de conducción de calor, así como muchas otras aplicaciones científicas. Ahora tienes una diferencia de temperatura de kelvin 280,15.

• Medir la anchura y la altura del lado del tanque cerca del calentador de inmersión en pulgadas. Por ejemplo, el lado del tanque tenga una anchura de 12,0 pulgadas y una altura de 30,0 pulgadas. Multiplique el ancho veces la altura para obtener el área de la parte del tanque en pulgadas cuadradas. Este paso da 12,0 pulgadas veces 30,0 pulgadas, o un área de 360,0 pulgadas cuadradas. Por último, convertir el área en metros cuadrados dividiendo por 1550. El área en unidades métricas es 0,23 metros cuadrados.

• Mida la longitud del tanque en pulgadas, y luego convertir a metros dividiendo por 39.37. Asumir una longitud del tanque de 50,0 pulgadas o m 1,27.

• La conductividad térmica del agua se multiplican por el tiempo en tiempos de segundos el área veces la diferencia de temperatura. Llamar a esta cantidad "x". Realizar este paso conduce a 0,6 vatios por metro por kelvin veces segundos 300,0 veces 0,23 metros cuadrados veces 280,15 kelvin. Entonces "x" es Julio 11.598,2 medidor de tiempos, puesto que un vatio es un julio por segundo.

• Divide "x" por la longitud del tanque para obtener el calor transferido a través del agua en julios. Completando el ejemplo da el medidor de tiempos 11.598,2 julio dividido por 1,27 m, o un calor de 9.132,4 julios.


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