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8/15/2019 Manual de Practicas de Lab.integral
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Fecha de Edición:
ENERO 2013
Departamento.
Materia:
INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
ANUA! $E %R&CTICAS $E !A"#RAT#RI# "ASA$#EN C#%ETENCIAS.
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INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
ATERIA' !A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
CARRERA' INGENIERÍ !UÍMI"
C!A(E $E !A ASIGNATURA' I!N#1010
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
SATCA' ) * + , +
SEESTRE' SE-T#
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INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E!A"#RA$# %#R' ING. I!/N ESC#"AR CASTR#
Re0isión Autorización
$. cademia deIn%enier&a !'&mica
(e)e de Di*i+ión deIn%enier&a !'&mica
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IN$ICE $E %R&CTICAS
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
No. de
%rctica
No23re de la prctica %gina
1REG,MEN-O DE ,OR-ORIO
/
2DE-ERMIN"IN DE I"OIDD.
3DIE4O5 MON-(E 6 RMDO DE UN E!UI7O 7R
RE,I8R E, E97ERIMEN-O DE RE6NO,D11
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
DE-ERMIN"IN DE 7ERFI, DE E,O"IDD
1;
/DE-ERMIN"IN DE 7
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
-RNMIIN DE ",OR 7OR "ONE""IN.
;DE-ERMIN"IN DE, "OEFI"IEN-E DE DIFUIN
DE UN 7OR EN E, IRE./1
10DE-ERMIN"IN DE , "UR "R"-ERÍ-I"
DE UN OM/
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
%RESENTACI4N.
E@ oABeti*o C'e per+i%'e e@ pre+ente man'a@ e+ re)orar @o+ )'ndamento+
teórico+ con @a prctica5 proporcionando a+& @a+ herramienta+ nece+aria+ para
adC'irir ap@icar @o+ conocimiento+ A+ico+ en @o+ )enómeno+ in*o@'crado+ en @a
tran+)erencia de moment'm5 ca@or ma+a.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
e A'+ca C'e +e interpreten @o+ )enómeno+ de tran+porte en e@ @aAoratorio de+de
'n p'nto de *i+ta concept'a@5 partiendo de @a identi)icación de cada 'no de @o+
proce+o+ en e@ entorno cotidiano o en e@ de+empeo pro)e+iona@ de @a carrera de
In%. !'&mica.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
+& mi+mo5 +e A'+ca promo*er e@ de+arro@@o de haAi@idade+ para @a identi)icación5
operación contro@ de *ariaA@e+ de @o+ proce+o+ a e+t'diado+ en @a+ a+i%nat'ra+
pre*ia+ a ,aAoratorio Inte%ra@ 1. 7ara e@@o5 +e reC'iere e@ p@anteamiento de
hipóte+i+ traAaBo en eC'ipoH para de+arro@@ar proce+o+ inte@ect'a@e+ de ind'cción#
ded'cción an@i+i+#+&nte+i+ con @a intención de %enerar 'na acti*idad inte@ect'a@
comp@eBaH de manera C'e no +ean 'na mera corroAoración de @o *i+to pre*iamente
en c@a+e5 +ino 'na oport'nidad para concept'a@iar a partir de @o oA+er*ado.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E+te materia@ de con+'@ta apoo didctico +e pone en mano+ de mae+tro+
principa@mente a @o+ a@'mno+ C'e +e )orman en e@ In+tit'to -ecno@ó%ico 'perior
de "oatacoa@co+ C'e @e+ +er de %ran 'ti@idad en e@ de+arro@@o de@ proce+o
en+eana# aprendiaBe.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E@ man'a@ e+t or%aniado a%r'pando @a+ prctica+ de @a a+i%nat'ra de manera
+ec'encia@5 con)orme +e aAorden @o+ tema+.
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C#%ETENCIAS A $ESARR#!!AR.
Co2petencias espec56icas'
• p@icar @o+ )enómeno+ detran+porte in*o@'crado+ @o+proce+o+ de @a tran+)erencia demoment'm 5 ca@or ma+a.
• -omar deci+ione+5 con Aa+e en
Co2petencias instru2entales
• "apacidad de an@i+i+ +&nte+i+.• "apacidad de or%aniar p@ani)icar.• "onocimiento+ A+ico+ de @a carrera.• "om'nicación ora@ e+crita.• $aAi@idade+ A+ica+ de maneBo de @a
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@o+ e@emento+ teórico+adC'irido+ en @a+ materia+anteriore+5 C'e permitanmaneBar comprender @o+)enómeno+ de tran+porte.
• comp'tadora.• $aAi@idad para A'+car ana@iar • in)ormación pro*eniente de )'ente+• di*er+a+.• o@'ción de proA@ema+.• -oma de deci+ione+.
Co2petencias interpersonales
• "apacidad cr&tica a'tocr&tica.• -raAaBo en eC'ipo.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
• $aAi@idade+ interper+ona@e+Co2petencias sist72icas
• "apacidad de ap@icar @o+• conocimiento+ en @a prctica.• $aAi@idade+ de in*e+ti%ación.• "apacidad de aprender.• "apacidad de %enerar n'e*a+ idea+• creati*idadJ.• $aAi@idad para traAaBar en )orma
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
• a'tónoma.• K+C'eda de@ @o%ro.
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%rctica No. 1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
No23re de la prctica' REG!AENT# $E !A"#RAT#RI#REG!AENT# $E !A"#RAT#RI#
1. #38eti0o.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E@ re%@amento de @aAoratorio e+ @a normati*a *i%ente5 dentro de L+ta rea de
traAaBo5 para poder rea@iar de manera e)iciente +in rie+%o+5 @a tota@idad de @a+
prctica+ a+i%nada+ por e@ docente o academia corre+pondiente para e@ meBor
apro*echamiento de @a a+i%nat'ra por parte de@ a@'mno.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
En L@5 +e con+ideran @o+ p'nto+ de a+i+tencia a c@a+e+5 *e+timenta5 eC'ipo de
+e%'ridad protección per+ona@5 reacti*o+5 eC'ipo+ de @aAoratorio reC'i+ito+
%enera@e+ de acce+o permanencia en L@.
De i%'a@ manera importante e+ @a e+tancia dentro de @a+ in+ta@acione+. 7or @o C'e
tamAiLn5 +e hacen a@%'na+ prohiAicione+ C'e deAen tomar+e en c'enta con
m'cha atención.
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:. aterial; E
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ateriales E
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
>. %rocedi2iento.a? De )orma %r'pa@5 @eer e@ re%@amento o)icia@ *i%ente de@ @aAoratorio de In%.
!'&mica ioC'&mica de@ I-E"O.
3? @ tLrmino de @a @ect'ra o +e%Kn @o indiC'e e@ docenteJ5 comentar @o+
a+pecto+ C'e no +e con+ideren c@aro+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
c? Rea@iar 'na Are*e *i+ita acompaado+ por e@ docenteJ a toda+ @a+
rea+ de@ @aAoratorio de In%. !'&mica ioC'&mica de@ I-E"O e
identi)icar c@aramente e@ rea de+tinada para @a e@aAoración de @a+
prctica+ de @a a+i%nat'ra de ,aAoratorio Inte%ra@ 1.
d? E@ a@'mno; de ac'erdo a +' eperiencia traAaBo dentro de@ @aAoratorio5
redactar a@%'na+ +'%erencia+ a @a+ Be)at'ra+ corre+pondiente+ para
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
poder modi)icar5 para 'na maor e)iciencia en e@ @aAoratorio5 e@
re%@amento *i%ente.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@. Cuestionario.
aJ "'@ e+ @a importancia de contar con 'n re%@amento en e@ ,aAoratorio
e+co@arP
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
AJ aAe+ C'iLn e+ e@ encar%ado de@ mi+moP De +er a)irmati*a @a re+p'e+ta5
e+criAe +' nomAre5 o en +' de)ecto in*e+ti%a a@ re+pecto.cJ aAe+ a C'ien ac'dir +i ei+te a@%Kn proA@ema o accidenteP De +er
a)irmati*a @a re+p'e+ta5 e+criAe +' nomAre5 o en +' de)ecto in*e+ti%a a@
re+pecto.
+. Re6erencias 3i3liogr6icas.
• Re%@amento de @aAoratorio de In%enier&a+ ioC'&mica !'&mica de@
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
In+tit'to -ecno@ó%ico 'perior de "oatacoa@co+. .• Norma Meicana NOM#00/#-7#1;;?.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
%rctica No. 9
No23re de la prctica' $ETERINACI4N $E (ISC#SI$A$$ETERINACI4N $E (ISC#SI$A$
1. #"ETI(#E@ a@'mno determinar @a *i+co+idad de )@'ido+ por medio de @a ap@icación de@
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
principio de rC'&mede+ 'n *i+co+&metro rotatorio.
9. INTR#$UCCI4N
e @@ama )@'ido a toda +'+tancia C'e +')re 'na de)ormación contin'a c'ando +e @e
+omete a 'n e+)'ero cortante. ,a *i+co+idad e+ 'na importante propiedad
reo@ó%ica de @o+ )@'ido+ C'e c'anti)ica +' re+i+tencia a )@'ir como con+ec'encia de
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@o+ roamiento+ interno+ de @a+ mo@Lc'@a+ C'e @o con+tit'en. "'anto m+ e@e*ada
e+ @a *i+co+idad5 m+ di)&ci@ e+ para 'n e@emento de )@'ido de+p@aar+e re+pecto de
otro.
:. aterial; E
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
10
10
1
1
E+)era+ de p@omodimetro 3# mmE+)era+ de hierrodimetro 3# mm7roAeta %rad'adade 2/0 m@7ieta
1
1
i+co+&metroi+co a+ic 7@'+"ronómetro
Den+idad *i+co+idadconocida+J
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
>. %R#CE$IIENT#
1. Depo+ite aproimadamente 2/0 m@ de aceite en @a proAeta %rad'ada.
2. Rea@ice 2 marca+ en e@ c'erpo de @a proAeta con 'na +eparación de 20 cm.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
. Rea@ice 10 *ece+ e@ mi+mo procedimiento con di)erente+ dimetro+ de@
materia@.
?. Rea@ice e@ mi+mo procedimiento para @o+ materia@e+ re+tante+.
;. Re%i+tre en 'na taA@a @o+ *a@ore+ de@ dimetro5 tiempo C'e tarda en
de+p@aar+e de @a marca +'perior a @a in)erior e+ di+tancia recorrida por @a
e+)era.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
10."on @o+ dato+ oAtenido+ @o+ re+'@tado+ de den+idad de @a prctica No. 1
ca@c'@e @a *i+co+idad de@ )@'ido.
11. Rea@ice e@ mi+mo procedimiento con @a %@icerina.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
12."a@c'@e @a *i+co+idad de @o+ )@'ido+ mediante @a +i%'iente )órm'@a:
( )
l
F C
V
R g
9
2 2 ρ ρ
η −
=
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
mesferalade Radio R
smlímiteVelocidad V
mkg
líquidodel Densidad
mkg
esferalade Densidad
Donde
l
F
C
,:
,:
,:
,:
:
3
3
ρ
ρ
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
13. Determine @a *i+co+idad de @o+ )@'ido+ con e@ *i+co+&metro rotatorio.
TA"!A $E $AT#S
$i2etro de laes6era
$istancia Tie2po (iscosidad.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@. CUESTI#NARI#
1. De)ina @o+ +i%'iente+ concepto+: Den+idad5 *i+co+idad.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
2. Rea@ice 'na taA@a comparati*a con @o+ dato+ teórico+ @o+ oAtenido+ en @a
prctica mediante e@ principio de rC'&mede+ e@ *i+co+&metro rotatorio
3. Rea@ice @o+ e+C'ema+ de @o+ eperimento+ de determinación de *i+co+idad por
e@ principio de rC'&mede+ e@ *i+co+&metro rotatorio.
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+. REBERENCIAS "I"!I#GR&BICAS
• Re+nicQ5 R. $a@@ida5 D. 1;?. F&+ica. -omo I Lptima impre+iónJ. MLico.
"ompa&a Editoria@ "ontinenta@
• era5 Ramond 1;;?J F&+ica. -omo I "'arta ediciónJ. MLico. Mc Gra#
$i@@
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
%rctica No. :
No23re de la prctica' $ISE#; ARA$# D #NTAE $E UN EQUI%#$ISE#; ARA$# D #NTAE $E UN EQUI%#%ARA $ETERINACI4N $E! NER# $E #S"#RNE REDN#!$S%ARA $ETERINACI4N $E! NER# $E #S"#RNE REDN#!$S
1. #"ETI(#
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E@ a@'mno di+ear operar 'n eC'ipo para determinar e@ nKmero de O.
Reno@d+5 mi+mo C'e @e permita e+t'diar e@ eperimento rea@iado por
Reno@d+ para de+criAir e@ comportamiento de @o+ )@'ido+.
9. INTR#$UCCI4N
Tipos de 6lu8o = nF2ero de Re=nolds
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Blu8o la2inar
En hidrodinmica e+ m' importante e@ tipo de )@'Bo C'e pre+enta e@
de+p@aamiento de 'n )@'ido.
"'ando 'n )@'ido +e m'e*e por 'n cana@ cerrado @o hace +e%Kn di)erente+
re%&mene+ C'e dependen de @a+ condicione+ ei+tente+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
"'ando @a *e@ocidad de )@'Bo e+ AaBa5 e@ de+p@aamiento e+ ordenado 'ni)orme.
E@ )@'ido +e m'e*e en capa+ o @mina+ C'e +e de+@ian 'na+ +oAre otra+5
pre+entndo+e +ó@o intercamAio mo@ec'@ar de momento. ctKan )'era+ cortante+
*i+co+a+ C'e re+i+ten e@ mo*imiento re@ati*o de capa+ adacente+. E+te rL%imen
+e denomina )@'Bo @aminar. 7ara e+te tipo de )@'Bo +e oAt'*o @a @e de *i+co+idad de
Neton.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,o+ c@c'@o+ de@ per)i@ de *e@ocidad re*e@an C'e e@ per)i@ de *e@ocidad e+ paraAó@ico
C'e @a *e@ocidad media de@ )@'ido e+ aproimadamente 05/ *ece+ @a *e@ocidad
mima ei+tente en e@ centro de @a cond'cción.
Blu8o tur3ulento
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
"'ando @a *e@ocidad e+ a@ta *a@ore+ de Reno@d+ +'periore+ a 2100J5 +e oA+er*a
'na corriente con )ormación de remo@ino+5 con peC'eo+ paC'ete+ de part&c'@a+
de )@'ido C'e +e m'e*en en toda+ direccione+ con mo*imiento errtico con
intercamAio de momento tran+*er+a@ *io@ento. E+te tipo de )@'Bo +e denomina )@'Bo
t'rA'@ento.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a inten+idad de dicha mec@a a'menta con)orme a'menta e@ nKmero de Reno@d+
de+de 000 ha+ta 10000. *a@ore+ +'periore+ de@ NKmero de Reno@d+ @a
t'rA'@encia e+t tota@mente de+arro@@ada5 de ta@ manera C'e e@ per)i@ de *e@ocidad
e+ prcticamente p@ano5 +iendo @a *e@ocidad media de@ )@'Bo aproimadamente 05?
*ece+ @a *e@ocidad mima.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a ei+tencia de @o+ )@'Bo+ @aminar t'rA'@ento )'e de+cripta c'a@itati*amente por
O+Aorne Reno@d+ en 1??3.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Eperi2ento de Re=nolds
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Reno@d+ rea@ió +'+ eperimento+ 'ti@iando 'n depó+ito de a%'a con 'n t'Ao de
*idrio conectado horionta@mente. En e@ etremo de@ t'Ao co@ocó 'na *@*'@a para
re%'@ar e@ ca'da@. tra*L+ de 'na AoC'i@@a de inección +e introd'ce 'na corriente
m' de@%ada 'ni)orme de +o@'ción co@orante C'e +e deBa )@'ir en )orma para@e@a
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
a@ eBe de@ t'Ao. e aAre @a *@*'@a +e deBa circ'@ar e@ a%'a. "'ando @a *e@ocidad
de@ )@'ido e+ AaBa5 e@ co@orante inectado )orma 'na +o@a @&nea5 +imi@ar a 'n hi@o5
C'e +e de+p@aa en 'na @&nea recta a @o @ar%o de@ t'Ao. No ha mec@a @atera@ de@
)@'ido como p'ede *er+e en @a Fi%'ra 1. E+te patrón corre+ponde a@ r7gi2en
la2inar.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@ a'mentar @a *e@ocidad de@ a%'a5 +e oA+er*a C'e a@ @@e%ar a cierto @&mite @a @&nea
de co@orante +e di+per+a +e *e @a )ormación de remo@ino+5 como @o m'e+tra @a
Fi%'ra 2.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Bigura. 1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Bigura. 9
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
El nF2ero de Re=nolds
e ha demo+trado C'e @a tran+ición de@ )@'Bo @aminar a@ t'rA'@ento en t'Aer&a+ e+
'na )'nción de @a *e@ocidad5 @a den+idad *i+co+idad de@ )@'ido e@ dimetro de@
t'Ao. E+ta+ *ariaA@e+ +e corre@acionan en 'n nKmero adimen+iona@ conocido como
NKmero de Reno@d+5 c'a epre+ión e+:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
µ
ρ v D N
RE =
Donde N Re e+ e@ nKmero de Reno@d+5 D e+ e@ dimetro de @a caer&a5 ρ e+ @a
den+idad de@ )@'ido5 µ e+ @a *i+co+idad de@ )@'ido v e+ @a *e@ocidad promedio de@
)@'ido.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E@ nKmero de Reno@d+ e+ @a re@ación entre @a+ )'era+ inercia@e+ @a+ )'era+
*i+co+a+ de @a corriente )@'ida. E+ta re@ación e+ @a C'e determina @a ine+taAi@idad
de@ )@'Bo C'e cond'ce a 'n rL%imen t'rA'@ento.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
7ara 'n )@'ido C'e circ'@a en 'n cond'cto circ'@ar recto +e encontró C'e c'ando e@
nKmero de Reno@d+ e+ menor de 21005 e@ )@'Bo e+ +iempre @aminar. 7or encima de
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
10000 e@ rL%imen e+ t'rA'@ento. 7ara *a@ore+ de nKmero de Reno@d+ intermedio+
+e tiene 'na re%ión de tran+ición donde p'ede haAer aparición de remo@ino+. E+
por e+ta raón C'e e@ *a@or C'e rea@mente tiene importancia prctica e+ 2100 C'e
indica e@ mimo *a@or de nKmero de Reno@d+ para tener )@'Bo @aminar.
!ongitud de Esta3ilización
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a @on%it'd de e+taAi@iación e+ @a di+tancia nece+aria para C'e +e de+arro@@e
comp@etamente 'n )@'ido +ea @aminar o t'rA'@ento. e tienen do+ )órm'@a+
dependiendo de@ tipo de )@'Bo:
En e@ ca+o de@ )@'Bo @aminar +e '+a: @ S 0.02?? D Re
En e@ ca+o de@ )@'Bo t'rA'@ento +e '+a: 0D T @ T /0D
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
:. ATERIA! DH# REACTI(#S
ateriales E
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
>. %R#CE$IIENT#
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Di+ear armar e@ eC'ipo con materia@e+ de @aAoratorio de ac'erdo a@ +i%'iente
e+C'ema:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
$eter2inación del nF2ero de Re=nolds
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
1. eri)icar C'e toda+ @a+ *@*'@a+ e+tLn cerrada+.
2. 7rocedemo+ a aArir @a *@*'@a de entrada de ta@ manera C'e +e @@ene todo e@
+i+tema.
3. Arimo+ @a @@a*e de +a@ida.
. ,iAeramo+ co@orante para C'e a+& )@'a a tra*L+ de@ t'Ao de *idrio ha+ta
oA+er*ar C'e e@ hi@o C'e )orma e@ co@orante en e@ t'Ao ten%a )orma @inea@.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
/. Re%'@amo+ @a *e@ocidad de@ a%'a por medio de @a @@a*e de +a@ida5 +in deBar de
oA+er*ar e@ )@'Bo @aminar.
>. Reco%er 'n *o@'men de a%'a cronometrando e@ tiempo.
. "a@c'@ar e@ ca'da@.
?. Determinar e@ nKmero de Reno@d+ para di)erente+ ca'da@e+ para )@'Bo @aminar
)@'Bo de tran+ición.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
10. '+car en taA@a+ @o+ dato+ de *i+co+idad den+idad de@ a%'a a @a temperat'ra
a @a C'e +e rea@ió e@ eperimento.
11. "a@c'@ar e@ nKmero de Reno@d+ para cada corrida +e comproAar e@ rL%imen
oA+er*ado *i+'a@mente.
Clculos'
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Fórm'@a para ca@c'@ar @a *e@ocidad @a c'a@ nece+itamo+ para ca@c'@ar e@ nKmero de
Reno@d+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Donde e+ e@ rea en metro+ c'adrado+ m 2J5 por donde pa+a e@ )@'ido en @a
t'Aer&a5 ! e+ e@ )@'Bo *o@'mLtrico en metro+ cKAico+ +oAre +e%'ndo m 3+J D e@
dimetro interno de @a t'Aer&a en metro+ mJ
Fórm'@a para ca@c'@ar e@ nKmero de Reno@d+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E+ @a *i+co+idad cinemtica C'e en metro+ c'adrado+ +oAre +e%'ndo (m2/s).
'+tit'endo @a *e@ocidad en @a )orm'@a n'mero 3 oAtenemo+ otra )órm'@a para
oAtener e@ nKmero de Reno@d+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@. CUESTI#NARI#
In*e+ti%'e c'a@e+ +on @a+ ap@icacione+ de@ nKmero de Reno@d+.
+. REBERENCIAS "I"!I#GR&BICAS
• GeanQop@i+5 ".(.5 MLico5 1;;?.Procesos de Transporte y OperacionesUnitarias5 "E".
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
%ractica No. >
No23re de la prctica' $ETERINACI4N $E! %ERBI! $E (E!#CI$A$ ENNo23re de la prctica' $ETERINACI4N $E! %ERBI! $E (E!#CI$A$ ENUNA TU"ERÍA.UNA TU"ERÍA.
1. #"ETI(#
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
• "onocer e identi)icar @a nat'ra@ea de@ )@'Bo de 'n @&C'ido5 a +ea de tipo
@aminar o t'rA'@ento.
• "onocer5 por medio de @a eperiencia5 e@ *a@or critico de Reno@d+H c'ando
pa+a por @a etapa de )@'Bo @aminar5 tran+ición5 t'rA'@ento.
• OAtener di+triA'ción de *e@ocidad para 'na t'Aer&a.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
• "omparar @o+ re+'@tado+ C'e +e oAtienen en @a eperiencia con @o+ C'e +e
ha@@an teóricamente.
9. INTR#$UCCI4N.
NF2ero de Re=nolds
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E@ e+t'dio+o Reno@d+5 e+t'dio @a+ caracter&+tica+ de )@'Bo de @o+ )@'ido+
inectando 'n traador dentro de 'n @&C'ido C'e )@'&a por 'na t'Aer&a.
*e@ocidade+ AaBa+ de@ )@'ido5 +e *e C'e e@ mo*imiento tiene 'n carcter @aminar. in
emAar%o c'ando ha maore+ *e@ocidade+5 e@ )@'Bo de@ )@'ido +e de+or%anian
oAteniendo a+& 'n )@'Bo t'rA'@ento.
7ara medir e@ parmetro '+amo+ e@ nKmero de Reno@d+5 e@ c'a@ e+ 'n n'mero
adimen+iona@ C'e +e 'ti@ia para de)inir @a+ caracter&+tica+ de@ )@'Bo dentro de 'na
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
t'Aer&a. -amAiLn no+ da 'na indicación de @a perdida de ener%&a ca'+ada por
e)ecto+ *i+co+o+.
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INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
E@ nKmero de Reno@d+ e+ peC'eo e@ )@'Bo +e enc'entra en e@ rL%imen @aminar.
i e@ NKmero de Reno@d+ e+ 2100 o menor e@ )@'Bo +er @aminar. Un n'mero de
Reno@d+ maor de 10 000 indican C'e @a+ )'era+ *i+co+a+ in)@'en poco en @a
perdida de ener%&a e@ )@'Bo e+ t'rA'@ento.
ReS pYYDJ' o ReS YDJ*
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Donde:
p: den+idad de@ )@'ido
: *e@ocidad media
D: dimetro interno de@ t'Ao
': *i+co+idad aA+o@'ta o dinmica de@ )@'ido
*: *i+co+idad cinemtica de@ )@'ido.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
*a@ore+ AaBo+ de )@'Bo m+ico5 c'ando e@ )@'Bo de@ @&C'ido dentro de @a t'Aer&a e+
@aminar5 +e 'ti@ia @a ec'ación demo+trada en c@a+e para ca@c'@ar e@ per)i@ de
*e@ocidad Ec'ación de *e@ocidad en )'nción de@ radioJ. E+to+ c@c'@o+ re*e@an C'e
e@ per)i@ de *e@ocidad e+ paraAó@ico C'e @a *e@ocidad media de@ )@'ido e+
aproimadamente 05/ *ece+ @a *e@ocidad mima ei+tente en e@ centro de @a
cond'cción.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Flujo Turbulento.
"'ando e@ )@'Bo m+ico en 'na t'Aer&a a'menta ha+ta *a@ore+ de@ nKmero de
Reno@d+ +'periore+ a 2100 e@ )@'Bo dentro de @a t'Aer&a +e *'e@*e errtico +e
prod'ce @a mec@a tran+*er+a@ de@ @&C'ido. ,a inten+idad de dicha mec@a a'menta
con)orme a'menta e@ nKmero de Reno@d+ de+de 000 ha+ta 10 000. *a@ore+
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
+'periore+ de@ NKmero de Reno@d+ @a t'rA'@encia e+t tota@mente de+arro@@ada5 de
ta@ manera C'e e@ per)i@ de *e@ocidad e+ prcticamente p@ano5 +iendo @a *e@ocidad
media de@ )@'Bo aproimadamente 05? *ece+ @a *e@ocidad mima.
dem+H +i tenemo+ @a *e@ocidad media J podemo+ oAtener@a con @a i%'iente
ec'ación:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
S ! !: ca'da@5 : rea tra+*er+a@.
Fina@mente5 'ti@iando inte%ración podemo+ oAtener @a +i%'iente re@ación:
rJ S 2 Z1#rRJ2[
Longitud de Estabilización
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a @on%it'd de e+taAi@iación e+ @a di+tancia nece+aria para C'e +e de+arro@@e
comp@etamente 'n )@'ido +ea @aminar o t'rA'@ento. e tienen do+ )órm'@a+
dependiendo de@ tipo de )@'Bo:
En e@ ca+o de@ )@'Bo @aminar +e '+a: @ S 0.02?? D Re
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
En e@ ca+o de@ )@'Bo t'rA'@ento +e '+a: 0D T @ T /0D
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a di+triA'ción de *e@ocidad +i%'e 'n comportamiento paraAó@ico di+min'endo
mientra+ no+ acercamo+ a @a+ parede+ de@ t'Ao +e p'ede de+criAir '+ando @a
+i%'iente ec'ación:
rJ S 2 Z 1# rRJ2 [
:., ATERIA!ES DH# EQUI%#
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
ateriales E
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
>. %R#CE$IIENT#
1. eri)icar C'e toda+ @a+ *@*'@a+ e+tLn cerrada+.
2. 7rocedemo+ a aArir @a *@*'@a de entrada de ta@ manera C'e +e @@ene todo e@
+i+tema.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
3. Arimo+ @a @@a*e de +a@ida @iAeramo+ co@orante para C'e a+& )@'a a tra*L+ de@
t'Ao de *idrio ha+ta oA+er*ar C'e e@ hi@o C'e )orma e@ co@orante en e@ t'Ao ten%a
)orma @inea@.
. Re%'@amo+ @a *e@ocidad de@ a%'a por medio de @a @@a*e de +a@ida5 +in deBar de
oA+er*ar e@ )@'Bo @aminar.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
a@ mar%en cr&tico de pa+o de e+tado @aminar a t'rA'@ento5 c'ando +e oA+er*a @a+
primera+ m'e+tra+ de@ comportamiento t'rA'@ento.
>. En e+e in+tante medimo+ e@ ca'da@ de +a@idaH ,@enamo+ cierto *o@'men en e@
recipiente %rad'ado midiendo e@ tiempo C'e no+ toma5 haciendo '+o de@
cronometro5 para C'e +e @@ene dicho *o@'men. Rea@iamo+ dicha medición do+
*ece+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
. ,'e%o +e cierra toda+ @a+ @@a*e+ de@ +i+tema rea@iamo+ e@ procedimiento de
manera in*er+a5 e+ decir5 aArimo+ @a @@a*e de +a@ida a@ mimo5 poco a poco +e
*a cerrando ha+ta @o%rar C'e e@ )@'Bo +e e+taAi@ice ha+ta ca+i deBar e@ e+tado
t'rA'@ento. En e+te momento +e rea@ia @a medición de@ ca'da@.
Clculos.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
edición%ar2etros del agua 1 !a2inar? 9 Tur3ulento?Te2peratura JC?
%eso espec56icoKgH2:?
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
(iscosidad cine2tica29 Hs?(olu2en 2:?Tie2po s?Caudal 2: Hs?(elocidad 2Hs?NF2ero de Re=nolds
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
"a@c'@e %ra)iC'e e@ per)i@ de *e@ocidad a di)erente+ radio+ de ac'erdo a @a+i%'iente )órm'@a:
rJ S 2 Z 1# rRJ2 [
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
• 7err5 R..5 Manual del Ingeniero Químico. 3X Edición5 Mac Gra $i@@5 3X
Edición.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
%ractica No. @
No23re de la prctica. $ETERINACI4N $E %/R$I$AS $E CARGAS EN$ETERINACI4N $E %/R$I$AS $E CARGAS ENACCES#RI#S D (&!(U!AS.ACCES#RI#S D (&!(U!AS.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
1. #38eti0o s?
• Determinar eperimenta@mente @a+ pLrdida+ de ener%&a deAida+ a @a )ricción
en t'Aer&a+ acce+orio+.
• Encontrar corre@acione+ para e@ )actor de )ricción en t'Aer&a+ como )'nción
de@ nKmero de Reno@d+ de @a r'%o+idad re@ati*a.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
• "omparar @o+ )actore+ de )ricción eperimenta@e+ con @o+ reportado+ en @a
@iterat'ra.
• Determinar @a @on%it'd eC'i*a@ente o e@ coe)iciente de de+car%a para
di*er+o+ acce+orio+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
9. Introducción.
-odo+ @o+ acce+orio+ C'e +e enc'entren interp'e+to+ en @a+ cond'ccione+
di+tor+ionan e@ )@'Bo5 %enera@mente a'mentando +' t'rA'@encia oca+ionando con
e@@o n'e*a+ pLrdida+ de ener%&a C'e +'e@en denominar+e p7rdidas 2enores a
ca'+a de C'e +' *a@or +'e@e +er peC'eo comparado con @a pLrdida por
roamiento en @a cond'cción mi+ma. in emAar%o5 @a +'ma de @a+ pLrdida+
menore+ +'e@e tener importancia +'poner 'n porcentaBe e@e*ado en @a pLrdida
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
tota@. Una )orma de tener en c'enta @a+ pLrdida+ menore+ con+i+te en epre+ar@a+
como @a @on%it'd de t'Ao recto de@ mi+mo dimetro C'e pro*oca @a mi+ma p7rdida
de carga5 e+ decir5 mediante longitudes e
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
de car%a tota@ de @a in+ta@ación +e ca@c'@a ap@icando @a ec'ación de Fannin% a @a
@on%it'd rea@ de@ t'Ao recto m+ @a @on%it'd eC'i*a@ente de @o+ acce+orio+.
,a prctica con+i+te en @a determinación eperimenta@ de @a @on%it'd eC'i*a@ente
de *ario+ di+po+iti*o+. p@icando @a ec'ación de erno'i@@i entre @o+ etremo+ de
cada acce+orio5 tendremo+:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Donde:
1. i @a a@t'ra +e mantiene con+tante5 2S15 e@ tLrmino potencia@ de+aparece.
2. i e@ )@'ido5 a%'a en e+te ca+o5 +e con+idera incompre+iA@e5 r 1Sr 2Sr $2O5 @a+
+eccione+ +e mantienen con+tante+5 1S25 por @a ec'ación de contin'idad
+e deAe c'mp@ir C'e @a+ *e@ocidade+ +on i%'a@e+5 *1S*25 e@ tLrmino cinLtico
+e an'@a.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
3. i no ei+te mC'ina a@%'na C'e aporte traAaBo a@ +i+tema5 S05 e@ tLrmino
de traAaBo eterno de+aparece.
De )orma C'e dicha epre+ión +e red'ce a:
7Lrdida+ de car%a en cond'ccione+ por di+tinto+ e@emento+
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a ec'ación de Fannin% permite e*a@'ar @a+ pLrdida+ de car%a por )ricción como:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
De e+ta )orma5 +'+tit'endo en @a ec'ación anterior +e @@e%a a C'L:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Ec'ación C'e permite ca@c'@ar @a @on%it'd eC'i*a@ente de cada 'no de @o+
acce+orio+ accidente+J en t'Ao+ de dimetro interno D. ,a+ otra+ *ariaA@e+ de
e+ta ec'ación +on: \7 S ca&da de pre+ión deAida a@ acce+orio5 ρ S den+idad de@
@&C'ido5 * S *e@ocidad de@ @&C'ido5 ) S )actor de )ricción %r)ico de MoodJ5 )'nción
de@ Re de εD.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a pLrdida de car%a en e+to+ accidente+ tamAiLn p'ede ca@c'@ar+e mediante @a
epre+ión:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
donde W e+ 'n coe)iciente de car%a c'a determinación ha de hacer+e
eperimenta@mente.
'+tit'endo dicha epre+ión en @a ec'ación de erno'i@@i +imp@i)icada +e oAtiene
'na epre+ión C'e permite e+timar W:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
:. ateriales =Ho reacti0os
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
ateriales E
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
7Lrdida+ de car%a en cond'ccione+ por di+tinto+ e@emento+
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
1. Arir toda+ @a+ *@*'@a+ de@ +i+tema.
9. Encender @a AomAa para e@iminar todo e@ aire atrapado en @a+ @&nea+.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
:. e har circ'@ar e@ a%'a de )orma +ec'encia@ por cada 'na de @a+ c'atro
rama+ de@ circ'ito5 empeando por @a in)erior cerrando @a+ *@*'@a+ de @a+
tre+ re+tante+.
>. 7ara cada rama +e en+aarn c'atro ca'da@e+ de a%'a di)erente+5
anotando en cada en+ao tanto e@ ca'da@ de a%'a como @a ca&da de pre+ión
pro*ocada por cada acce+orio. e deAe tener m'cha preca'ción en no
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
A@oC'ear en nin%Kn momento e@ )@'Bo de a%'a tota@mente5 a C'e +e podr&a
prod'cir 'na rot'ra en @a+ cond'ccione+.
@. "omo preca'ción5 +iempre +e deAe aArir e@ pa+o de a%'a a 'na rama ante+de cerrar otra.
Ta3la de resultados
De ac'erdo con e@ procedimiento eperimenta@ +e comp@etar @a +i%'iente taA@a:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
cce+orio Q, m3/s v, m/s ∆P, N/m2
Re f L, m K
Tu3orecto
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Codorecto
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Coatzacoalcos.EdiciónNo. 1
Fecha de Edición:
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Departamento.
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INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
notar @a +ec'encia de c@c'@o +e%'ida para determinar @a @on%it'd eC'i*a@ente
Determinar c'@e+ +on @o+ acce+orio+ C'e prod'cen @a maor pLrdida de car%a
porC'L.
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Fecha de Edición:
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INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
"omparar @a+ pLrdida+ de car%a determinada+ eperimenta@mente con @a+
re)erenciada+ en AiA@io%ra)&a para e+to+ mi+mo+ acce+orio+. C'L +e deAen @a+
di)erencia+P
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Fecha de Edición:
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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/8/80/Moody_diagram.jpg
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Rugosidad a3soluta de 2aterialesaterial
22? aterial 22?%lstico %E; %(C? ).))1@ Bundición as6altada ).)+,).)1L%oli7ster re6orzado con 6i3ra de 0idrio ).)1 Bundición ).19,).+)Tu3os estirados de acero ).))9> Acero co2ercial =
soldado).):,).)M
Tu3os de latón o co3re ).))1@ ierro 6or8ado ).):,).)MBundición re0estida de ce2ento ).))9> ierro gal0anizado ).)+,).9>Bundición con re0esti2iento 3itu2inoso ).))9> adera ).1L,).M)
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Bundición centri6ugada ).)): or2igón ).:,:.)
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@. Cuestionario
1. Determinar @a pLrdida de car%a C'e deAer&a prod'cir e@ codo an%'@ar por e@
mLtodo %r)ico.
2. "omparar@o con e@ *a@or eperimenta@ oAtenido.
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3. "@a+i)icar @o+ tipo+ de acce+orio+ C'e +e p'eden encontrar en 'na
in+ta@ación.
. Encontrar en AiA@io%ra)&a 'na ec'ación C'e permita determinar @a pLrdida de
car%a de 'na *@*'@a en )'nción de +' apert'ra.
+. Re6erencias 3i3liogr6icas.
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• R.. ird.E. teartE.N. ,i%ht)oot5 Ari@ 200>. Fenómeno+ de tran+porte5
MLico D.F. Re*ertL5 ..
• RoAert ,. Mott. 200>. Mecnica de )@'ido+5 +eta edición. MLico D.F. 7ear+on5
7rentice $a@@.
• http:mie.e+aA.'pc.e+d))@'id+mood.htm
http://mie.esab.upc.es/df/fluids/moody.htmhttp://mie.esab.upc.es/df/fluids/moody.htm
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• http:ima%e+.%oo%@e.com.mim%re+Pim%'r@Shttp:a1.poer+et.coma++et+ori%330pMood]dia%ram.Bp%Vim%re)'r@Shttp:.Ain%.comre)erence+emhtm@,ei+]Ferr]MoodV'+%S]]GaFh;+0;1,2%G>U>3R8G,6SVhS233VS330V+S13Vh@Se+V+tartSV'mS1VitA+S1VtAnidSh,o61OA/i61M:VtAnhS?VtAnS11;Vpre*Sima%e+^3FC^3Dmood^2tran+^2a+me^2>'m^3D1^2>h@^3De+^2>+a^3DN^2>r@^3D1R2UN"]e+M93>;^2>nd+p^3D20^2>tA+^3Di+ch:1
http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1http://images.google.com.mx/imgres?imgurl=http://a1.powerset.com/assets/orig/330px/Moody_diagram.jpg&imgrefurl=http://www.bing.com/reference/semhtml/Lewis_Ferry_Moody&usg=__GWaFh9sB091zL2gG6Uz63RBZGLY=&h=233&w=330&sz=13&hl=es&start=4&um=1&itbs=1&tbnid=hALoY1Ob5i7Y1M:&tbnh=84&tbnw=119&prev=/images%3Fq%3Dmoody%2Btrans%2Basme%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26rlz%3D1R2SUNC_esMX369%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
%ractica No. +
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
No23re de la prctica' TRANSISI4N $E CA!#R %#R C#N$UCCI4N ENESTA$# ESTACI#NARI#.
1. #38eti0o.
Determinar e@ ca@or tran+mitido en 'n +i+tema e+tacionario.
9. Introducción.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,a tran+mi+ión de ca@or por cond'cción +e de)ine como @a tran+)erencia de ca@or
deAida a 'n %radiente de temperat'ra5 +in de+p@aamiento apreciaA@e de
part&c'@a+. ,a cond'cción imp@ica @a tran+)erencia de ener%&a cinLtica de 'na
mo@Lc'@a a otra adacente. E+ e@ mecani+mo principa@ de tran+mi+ión de ca@or en
+ó@ido+ +e e+t'dia haciendo '+o de @a ec'ación %enera@ de con+er*ación de @a
ener%&a. E+ta ec'ación no e+ m+ C'e 'n Aa@ance de ener%&a di)erencia@ en
)'nción de@ tiempo en coordenada+ e+pacia@e+5 e+ decir5 en tre+ dimen+ione+5
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
c'm'@ación S Entrada # a@ida _ Generación
TransporteAcumuac!"n #e Transporte #e$!#o a %!s!pac!"n&ner'a trm!ca * por + mov!m!ento + enerac!"n + v!scosa #e
-on#ucc!"n 'o$a #e ener'au!#o trm!ca
ρcp∂-S #∇Cc # ρcp∇-*J _ G _ ɸ*
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∂t
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
-eniendo en c'enta C'e de ac'erdo con @a @e de Fo'rier5 @a tran+ición de ca@or por
cond'cción e+ i%'a@ a @a cond'cti*idad tLrmica de@ materia@ W5 Wca@hm`"J por e@
%radiente de temperat'ra5 C'e para e@ ca+o de +ó@ido+ e@ de+p@aamiento de @a+
part&c'@a+ e+ n'@o por @o C'e @a *e@ocidad de de+p@aamiento e+ n'@a5 *S0J5 @a
di+ipación *i+co+a tamAiLn e+ n'@a Φ*S0J5 @a ec'ación anterior C'eda como5
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
CcS # Q∇-⇒ρcp∂-S Q∇2- _ G +i QScte ∂t
E+ta ec'ación repre+enta @a ec'ación %enera@ de tran+mi+ión de ca@or por
cond'cción en +ó@ido+ p'ede +er de+arro@@ada matemticamente en di)erente+
+i+tema+ de coordenada+5 deAiendo +er inte%rada para cada ca+o concreto. +&5
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
para con+iderando rL%imen e+tacionario )@'Bo 'nidirecciona@ a tra*L+ de 'na
@mina p@ana +emi#in)inita de poco e+pe+or %ran +'per)icie +e oAtiene C'e5
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
7ara ca@c'@ar +e hace '+o de @a+ condicione+ de contorno5
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
,'e%o5 +'+tit'endo e+to+ *a@ore+ en @a epre+ión +e @@e%a a C'e e@ per)i@ de
temperat'ra en @a @mina e+ @inea@.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
7or otra parte5 @a den+idad de )@'Bo e+5 +e%Kn @a @e de Fo'rier5
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
6 @a *e@ocidad de )@'Bo de ca@or o ca'da@ de ca@or e+5
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
donde e+ @a +ección tran+*er+a@ C'e +e opone a@ pa+o de ca@or. i en *e de 'na
+o@a @mina +e di+ponen *aria+ @mina+ en +erie de di)erente+ materia@e+ +e tiene
'n conB'nto de re+i+tencia+ en +erie. in emAar%o5 @a *e@ocidad de pa+o de@ ca@or
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
deAe +er i%'a@ en toda+ @a+ @mina+ a C'e +i no5 +e prod'cir&a ac'm'@ación no
+er&a e+tado e+tacionario.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
iendo @a re+i+tencia tota@ @a +'ma de @a+ re+i+tencia+ parcia@e+ de cada @mina5
:. ateriales =Ho reacti0os
ateriales E
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
1'nida+ entre +&.,mina de materia@ deaA+orAancia conocida αJ
/
1
-ermómetro+di%ita@e+.Medidor de radiación%@oAa@.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
>. %rocedi2iento'
7ara @@e*ar a caAo @a prctica +e di+pone de@ montaBe de@ eC'ipo repre+entado en
@a )i%'ra +i%'iente5 e@ c'a@ con+ta de 'na )'ente de radiación de potencia conocida
'n conB'nto de @mina+ de poco e+pe+or %ran +'per)icie 'nida+ entre +& entre
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@a+ c'a@e+ +e in+ertan di+tinto+ termómetro+ di%ita@e+. E@ conB'nto de @mina+
po+ee en +' cara ep'e+ta a @a radiación 'na @mina de materia@ de aA+orAancia
conocida.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
1. it'ar e@ conB'nto de @mina+ a di)erente+ di+tancia+ de@ )oco emi+or.
2. Determinar @a *ariación de @a+ temperat'ra+ con e@ tiempo ha+ta C'e +e
a@cana 'n e+tado e+tacionario en e@ +i+tema.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
En e@ e+tado e+tacionario e@ ca@or aA+orAido por @a @mina ep'e+ta a @a radiación
deAe +er i%'a@ a@ ca@or tra+mitido a @a primera @mina e i%'a@ a@ ca@or tran+mitido a
tra*L+ de toda+ @a+ @mina+. Dicho ca@or +e p'ede e*a@'ar como @a radiación
incidente en @a +'per)icie ep'e+ta a @a mi+ma por @a aA+orAancia de@ materia@5
para determinar dicha radiación incidente +e 'ti@ia 'n medidor de radiación %@oAa@.
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
3. E*a@'ar e@ ca@or como @a radiación incidente en @a +'per)icie ep'e+ta a @a
mi+ma por @a aA+orAancia de@ materia@
partir de @o+ re+'@tado+ eperimenta@e+ comp@etar @a +i%'iente taA@a:
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
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!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
Repre+entar e@ per)i@ de temperat'ra+ a tra*L+ de@ conB'nto de @mina+5 para todo+
@o+ en+ao+ rea@iado+.
6a C'e @a aA+orAancia de@ materia@ e+ conocida α J5 determinar @a cond'cti*idad
de@ materia@ C'e con+tit'e @a+ @mina+ mediante 'n Aa@ance de ener%&a. notar @a
+ec'encia de c@c'@o 'ti@iada.
8/15/2019 Manual de Practicas de Lab.integral
179/284
Unidad:Instituto Tecnológico Superior de
Coatzacoalcos.EdiciónNo. 1
Fecha de Edición:
ENERO 2013
Departamento.
Materia:
INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
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180/284
Unidad:Instituto Tecnológico Superior de
Coatzacoalcos.EdiciónNo. 1
Fecha de Edición:
ENERO 2013
Departamento.
Materia:
INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
@. Cuestionario
1. '+C'e en 'n man'a@ @a cond'cti*idad de@ medio cond'ctor 'ti@iado
'nice@J ca@c'@e e@ )@'Bo @a den+idad de )@'Bo C'e @a+ atra*ie+an.
"oinciden @a+ tre+P
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181/284
Unidad:Instituto Tecnológico Superior de
Coatzacoalcos.EdiciónNo. 1
Fecha de Edición:
ENERO 2013
Departamento.
Materia:
INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
2. ,a tran+mi+ión de ca@or a tra*L+ de 'na @mina p@ana +emi#in)inita5 dar
@'%ar +iempre a 'n per)i@ p@ano de temperat'ra+ en @a mi+maP 7or C'LP
3. "ómo +er&a e@ per)i@ de temperat'ra+ en e@ ca+o de tran+mi+ión a tra*L+ de
'na corona circ'@ar.
. $aciendo '+o de @o+ dato+ oAtenido+ en @a prctica diA'Bar e@ per)i@ de
temperat'ra en e@ materia@ ai+@ante 'ti@iado +i e+te +e 'ti@ia para ai+@ar 'na
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182/284
Unidad:Instituto Tecnológico Superior de
Coatzacoalcos.EdiciónNo. 1
Fecha de Edición:
ENERO 2013
Departamento.
Materia:
INGENIERÍA QUÍICA
!A"#RAT#RI# INTEGRA! 1
cond'cción de *apor de a%'a a 100`" +i @a temperat'ra amAiente e+ de
20`" e@ coe)iciente de tran+mi+ión de ca@or por con*ección para e@ @ado
de@ aire e+ de 20 Wca@hm2`".
+. Re6erencias 3i3liogr6icas.
• Dona@d !. Wern5 1;>/. 7roce+o+ de tran+)erencia de ca@or5 1X edición.
MLico D.F. "ec+a.
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Unidad:Instituto Tecnológico Superior de
Coatzacoalcos.EdiciónNo. 1
Fecha de Edición:
ENERO 2013
Departamento.
Materia:
INGENIERÍA QUÍI
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