Divulgación conversion de la energia electrica

[chupita]

Buenas tardes a todos, estoy realizando un experimento para medir la conductividad termica de diferentes materiales ceramicos y poder comparar. Para ello, generamos un flujo de calor, que en este caso es una masa de aire que calentamos con una bombilla de incandescencia. La bombilla que utilizamos tiene una potencia de 100W.
Sabemos que 1W equivale a J/s. Si conozco el tiempo que tengo encendida la lampara podria llegar a conocer el flujo de calor que se esta generando. No se si es correcta esta forma de actuar pues se obtienen una cnstantes muy elevadas que me hacen pensar que algo no esta del todo bien. Mi pregunta es si la conversion de energia electrica a calorifica tal y como yo la planteo aqui es correcta. Muchas gracias

[Afisionado]

Re: conversion de la energia electrica

No creo que sea la mejor forma de saber el calor que estás generando ya que una bombilla normal genera, además de luz visible (15%) y calor (25%), otro tipo de radiacciones (60%). Además, esa masa de aire recibirá calor también de otras fuentes del entorno, más el calor que haya absorbido antes de que empezaras a utilizarla. Creo, y no estoy muy puesto en termodinámica, que deberías medir la temperatura de la masa de aire y calcular el calor con la fórmula $Q=C \Delta T$ Donde C es la capacidad calorífica del gas. Aunque quizá sería mejor medir directamente en el material cerámico a uno y otro lado, antes y después de aplicar la fuente de calor para asegurarte de que el entorno no influye en las medidas.

Saludos.

[chupita]

Re: conversion de la energia electrica

Muchisimas gracias por tu contestacion. Te cuento mas, la bombila esta metida dentro de una caja de madera y aislada; luego no existe ningun intercambio de calor. El aire que esta dentro de la caja se calienta y a su vez calienta la pieza ceramica. Medimos la temperatura a un lado y otro de la pieza.
Aplico la siguiente formula : Q= k A (T2-T1)/ L
De aqui para poder despejar k , solo me falta conocer cual es le flujo de calor (en julios) que atraviesa la pieza ceramica y por el cualse calienta generando un diferenciade temperatura. He intentado calcular el flujo de calor a partir de la potencia de la bombilla. No se, me parece que esta bien planteado pero algo me esta fallando porque los valores obtenido de k no son los que esperabamos.

[Sartie]

Re: conversion de la energia electrica

Ten en cuenta que la emisión de radiación de la bombilla se produce con una simetría esférica, es decir, radia en todas direcciones por igual, por tanto esa energía que calculas debes de dividirla por el area de la esfera que abarca toda la zona del experimento, salvo que tu pieza recubra por completo la bombilla.

[Afisionado]

Re: conversion de la energia electrica

De alguna forma tienes que poder medir el calor a un lado y otro del material. Si no es a través del calor específico del mismo o dato similar, deberías usar un material auxiliar. Por ejemplo, podrías usar hielo en su punto de fusión para conocer el calor a partir de la masa de hielo fundida y el calor necesario para fundir un gramo de hielo Lf que es de 80 calorías.

Saludos.