BANCO DE PRUEBAS PARA DETERMINAR LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA COMO HERRAMIENTA PEDAGÓGICA PARA LA ENSEÑANZA DE TRANSFERENCIA DE CALOR

Autores/as

  • Juan Carlos Hernández
  • Edwin Edgardo Espinel Blanco

DOI:

https://doi.org/10.26507/ponencia.1094

Palabras clave:

conductividad térmica, banco de pruebas, herramienta pedagógica

Resumen

Se construyó un banco de pruebas como herramienta pedagógica bajo el modelo institucional constructivista social para la enseñanza del concepto de conductividad térmica como propiedad que incide en la transferencia de calor que se presenta por conducción en un material granulado, el equipo fue instalado en el laboratorio de transferencia de calor del programa de ingeniería mecánica de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña.

La construcción del equipo se realizó para compactar por vibración el material granulado de forma que el porcentaje de aire presente en  la muestra de la probeta tienda a cero y eliminar en su mayoría la transferencia de calor por convección, para poder determinar de manera más acertada el coeficiente de conductividad térmica presente en el material analizado, el equipo funciona aplicando el modelo de cilindro infinito que permite medir la transferencia de calor en la dirección radial y de esta forma determinar el coeficiente de conductividad térmica del material.

Se diseñó una guía que orienta la realización de la experiencia práctica de los estudiantes que consiste en utilizar diversos materiales a cada uno de los cuales se les determina el tamaño de grano para proceder a compactarlo en una probeta de geometría cilíndrica a través de vibración en un mecanismo que está integrado al banco de pruebas, en el eje del cilindro de la probeta se instala la resistencia eléctrica por la cual se hacer circular la corriente que por efecto joule radia energía calorífica a la muestra de material, que tiene instaladas termopares conectados a lectores digitales que registran las temperaturas que son utilizadas para determinar la conductividad del material.

Al realizar la experiencia el estudiante comprende como la conductividad térmica del material es la propiedad fundamental para la transferencia de calor por conducción en un material granulado en el cual la presencia de aire entre sus moléculas se ha disminuido al máximo, y está en capacidad para seleccionar el material más adecuado según la necesidad de transferir calor en sistema mecánico.

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Publicado

27-07-2015

Cómo citar

[1]
J. C. . Hernández y E. E. Espinel Blanco, «BANCO DE PRUEBAS PARA DETERMINAR LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA COMO HERRAMIENTA PEDAGÓGICA PARA LA ENSEÑANZA DE TRANSFERENCIA DE CALOR», EIEI ACOFI, jul. 2015.

Evento

Sección

Prospectiva en la enseñanza de la ingeniería