Materiales aislantes de calor
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Universidad Tecnológica de Tabasco
Área: Tecnología Ambiental
Carrera: Ingeniería en Tecnología Ambiental
Docente: Rene Méndez Villegas
Materia: Operaciones unitarias
Materiales aislantes de calorGrupo: 3A
Alumnos:García Díaz Celso
López Espinoza YuselmiOsorio Romero Laura Patricia
Ortiz Urbina Perla CarolinaEspino Hernández Víctor Jesús
Villa Parrilla, Parrilla II, Centro Tabasco, marzo del 2015
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• concepto1• Uso de los materiales aislantes 2• Ejemplo de materiales aislantes3• Ley de Fourier 4• Ejemplos 5• Bibliografía 6
Contenido
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CONCEPTO
material que tiene la propiedad de impedir la transmisión del calor y que se caracteriza por su Resistividad Térmica.
Los materiales aislantes de calor están asociados a la capacidad de control de la transmisión de calor cuando se desea que no se exceda ciertos lí mites
. Estos reducen la transmisión de calor a través de la estructura sobre la que están instaladas.
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Usos de los materiales aislantes
Los Materiales Aislantes se usan en la construcción para la protección de la obra arquitectónica, de sus envolventes; logrando así, disminuir los peligros de incendio. Los efectos del calor y del frío, los ruidos inevitables y evitar la humedad. Con ello se busca lograr el Confort Humano.
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Materiales aislante
Lana de vidrio( hasta 400-450 c)
poliuretano
Corcho
Lana de roca (algo
mas de 450 c)
Ejemplos De
materiales aislantes
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Términos
Qx= velocidad de transferencia de calor (watts “w”)A= área del corte transversal normal a la dirección del flujo de calor w/m x kK= conductividad térmica en w/m x kQx = se llama flujo especifico de calor (w/m2)ADt= es el gradiente de temperatura en dirección de xDx(-)= signo negativo se incluye a que si el flujo de calor es positivo en determinado sentido, la temperatura disminuye en ese mismo sentidos.
Para la conducción de calor en fluidos y gases
LEY DE FOURIER
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Puede integrarse para el caso de transferencia de calor en estado estacionario a través de una pared plana con área de corte transversal constante A, donde la temperatura interios en el punto 1 es T1 Y T2 es la temperatura del punto 2 a una distancia de x2-x1 m.
Se integra, suponiendo que k es constante y no varia con temperatura y eliminando por conveniente el subíndice x de qx.
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EJEMPLOS
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Un ladrillo refractario tiene una conductividad térmica que varia con la temperatura de acuerdo con la ecuación :
Ejemplo 1
Ƙ= Ƙ cal
h m °c
Ƙ= 0.1+5X10 ⁻⁵ T
T= °C
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Este ladrillo se usará para aislar un horno con una pared de 10 cm de espesor la temperatura exterior del aislante deberá ser de 40°C y la interior de 800°C. calcule el flujo de calor.
Q=? 10cm
Tex= 800°CTi= 40°C
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Ejemplo 2Calcule el calor que pasa a través de la pared de un horno de ladrillo refractario limitado por dos superficies planas cuyas dimensiones son 4 X 2 X 0.2 m, las temperaturas de las caras internas y externas son de 350°C y 80°C respectivamente. La conductividad térmica del ladrillo refractario a 0°C es de 0.71 kcal/m h °C.
4m
2m
0.2mT=350°C Q=?
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Ejemplo 3Una tubería de acero de 2 pulgadas que transporta vapor sobrecalentado esta aislada con 1.25 pulgadas de un aislante hecho con tierra diatomáceas ƙ= 0.0862 kcal/h m °C. Esta asu vez esta cubierta con 2.5 pulgadas de asbesto ƙ=0.0624 kcal/h m °C. En una prueba de temperatura ambiente era de 30°C la temperatura media del vapor era de 480°C y la temperatura de la superficie de 50°C.
a) Calcule las perdidas por calor expresadas en kcal/h mb) Calcule la temperatura en la interface entre las dos capas de
aislante c) Calcule el coeficiente h en la superficie en kcal/h m°C
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2 pulgadasT=480°C
Ts= 50°C
Ta= 30°C
2.5 pulgadas
1.25 pulgadas
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Bibliografía
• F. P. Incropera y D. P. De Witt: Fundamentos de Transferencia de Calor,4a Ed,, Mexico,2000
• Chapman A.J.: Transmision de calor, Editorial Libreria Editorial Bellisco, Madrid, 3a Edicion, 1990. • Aguirrezabalaga Lopez de Eguilaz, Valentin; Prieto Gonzalez, M. M.: Transferencia de calor:
problemas, Serv., Publicaciones Universidad de Oviedo, 2006