Asignatura: Fsica Termodinmica rea Ciencias Bsicas

Responsables: Patricio Pacheco H./Jacqueline Alea P. Fecha actualizacin: Otoo 2009

GUA N 10 CONVECCIN DEL CALOR EN LQUIDOS Y GASES

1.- Introduccin CONVECCIN:

En lquidos y gases la conveccin es usualmente la forma ms eficiente de transferir calor. La conveccin tiene lugar cuando reas de fluido caliente ascienden hacia las regiones de fluido fro. Cuando sto ocurre, el fluido fro desciende tomando el lugar del fluido caliente que ascendi. Este ciclo da lugar a una continua circulacin en que el calor se transfiere a las regiones fras. Puede ver como tiene lugar la conveccin cuando hierve agua en una olla. Las burbujas son las regiones calientes de agua que ascienden hacia las regiones ms fras de la superficie. Probablemente usted este familiarizado con la expresin: "el aire caliente sube y el fro baja" - que es una descripcin de el fenmeno de conveccin en la atmsfera. El calor en este caso se transfiere por la circulacin del aire.

Imagen trmica infrarroja mostrando como hierve el aceite en una sartn. El aceite est tranfiriendo calor hacia fuera de la sartn por conveccin. Note las partes calientes (amarillas) de aceite caliente ascendente y las partes fras del aceite que desciente. Imagen cortesa de K.-P. Mllmann and M. Vollmer, Universidad de Ciencias Aplicadas Brandenburg/Germany.

2.- Aprendizajes Esperados

a) De acuerdo al programa de estudios 2.1.- Criterios de Evaluacin

a) Observar el comportamiento del agua caliente b) Observar el comportamiento del aire caliente

3.-Materiales

a) 1 Aguja de tejer b) 1 Rueda de paleta c) 1 Erlenmeyer, 300 ml d) 2 Bases de soporte

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e) 3 Varillas de soporte, 50 cm f) 2 Mordazas dobles g) 1Tubo de ascensin h) 2 Pinzas universales i) 1 Probeta graduada, 100ml j) 1 Mechero k) Cerillas l) Agua m) Agua coloreada n) Trapos

4.- Actividades 4.1.- Procedimiento 1. Construya el sistema que propone la figura A.

2. Preparacin experimental de la experiencia.

a) Unir las piezas de soporte como lo indica la figura A. b) Fijar el Erlenmeyer en la pinza universal y llenarlo con, aproximadamente

200 ml de agua. c) Fijar la aguja de tejer en la pinza universal derecha y colocar en ella la rueda

de paletas. d) Toma de datos: Prepare 11 y 12

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3. Desarrollo de la experiencia Experimento parcial 1:

a) Aspire agua coloreada hasta la mitad del tubo de ascensin. Cirrelo rpidamente con un dedo.

b) Baje el tubo de ascensin lentamente por el cuello del Erlenmeyer hasta llegar al fondo y deje salir algo de agua coloreada.

c) Prenda el mechero y colquelo directamente por debajo del lugar del Erlenmeyer donde se encuentra el agua coloreada.

d) Observe muy detenidamente y describa sus observaciones 11.

Experimento parcial 2:

a) Coloque el mechero debajo de la rueda de paletas y describa las observaciones 12.

b) Apague el mechero.

4.2.- Clculo y Resultados

a) 11. En le matraz de Enlenmeyer__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________

b) 12. La rueda de Paletas_______________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________

4.3.- Cuestionario

a) Explique los fenmenos observados en el experimento parcial 1: ___________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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b) Explique los fenmenos observados en el experimento parcial 2: ___________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.- Bibliografa

1. R. Serway, Vol. I, Fsica, Editorial Mc Graw Hill, 2005 2. Termodinmica, Tomo I, Yunus A. Cengel Michael A. Boles, Editorial Mc

Graw Hill, 1999 3. Termodinmica Tcnica Fundamental, M.W. Zemanzky H.C. Van Ness,

Editorial Aguilar S.A., Espaa, 1980