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Gasolina – Densidad – Punto de fusión – Conductividad térmica

Acerca de la gasolina

La gasolina, o gasolina, es un líquido inflamable claro derivado del petróleo que se utiliza principalmente como combustible en la mayoría de los motores de combustión interna de encendido por chispa. Actualmente, la principal fuente de combustible para vehículos de carretera es el aceite de petróleo. El aceite es un líquido fósil de origen natural que comprende una mezcla compleja de hidrocarburos de diversos pesos moleculares junto con varios otros compuestos orgánicos. Estos componentes se separan mediante destilación fraccionada en una refinería de petróleo para producir gasolina, combustible diesel, queroseno y otros productos. 

precio de la fuerza de la densidad de las propiedades de la gasolina

Resumen

Nombre Gasolina
Fase en STP líquido
Densidad 755 kg / m3
Resistencia a la tracción N / A
Límite de elastacidad N / A
Módulo de Young N / A
Dureza Brinell N / A
Punto de fusion N / A
Conductividad térmica 0,16 W / mK
Capacidad calorífica 2200 J / g K
Precio 1,5 $ / kg

Densidad de la gasolina

Las densidades típicas de varias sustancias se encuentran a presión atmosférica. La densidad  se define como la  masa por unidad de volumen . Es una  propiedad intensiva , que se define matemáticamente como masa dividida por volumen:  ρ = m / V

En palabras, la densidad (ρ) de una sustancia es la masa total (m) de esa sustancia dividida por el volumen total (V) ocupado por esa sustancia. La unidad estándar del SI es  kilogramos por metro cúbico  ( kg / m 3 ). La unidad de inglés estándar es  libras de masa por pie cúbico  ( lbm / ft 3 ).

La densidad de la gasolina es de 755 kg / m 3 .

Ejemplo: densidad

Calcula la altura de un cubo hecho de gasolina, que pesa una tonelada métrica.

Solución:

La densidad  se define como la  masa por unidad de volumen . Se define matemáticamente como masa dividida por volumen:

ρ = m / V

Como el volumen de un cubo es la tercera potencia de sus lados (V = a 3 ), la altura de este cubo se puede calcular:

densidad del material - ecuación

La altura de este cubo es entonces a = 1,098 m .

Densidad de materiales

Tabla de materiales - Densidad de materiales

Propiedades térmicas de la gasolina

Gasolina – Punto de fusión

Punto de Gasolina de fusión es N / A .

Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar. En general, la  fusión  es un  cambio  de fase de una sustancia de la fase sólida a la líquida. El  punto  de fusión de una sustancia es la temperatura a la que se produce este cambio de fase. El  punto de fusión  también define una condición en la que el sólido y el líquido pueden existir en equilibrio. Para varios compuestos químicos y aleaciones, es difícil definir el punto de fusión, ya que generalmente son una mezcla de varios elementos químicos.

Gasolina – Conductividad térmica

La conductividad térmica de la gasolina es 0,16 W / (m · K) .

Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada  conductividad térmica , k (o λ), medida en  W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por  conducción . Tenga en cuenta que  la ley de Fourier se  aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.

La  conductividad térmica  de la mayoría de los líquidos y sólidos varía con la temperatura. Para los vapores, también depende de la presión. En general:

conductividad térmica - definición

La mayoría de los materiales son casi homogéneos, por lo que normalmente podemos escribir  k = k (T) . Se asocian definiciones similares con las conductividades térmicas en las direcciones y y z (ky, kz), pero para un material isótropo, la conductividad térmica es independiente de la dirección de transferencia, kx = ky = kz = k.

Gasolina – Calor específico

El calor específico de la gasolina es 2200  J / g K .

El calor específico, o capacidad calorífica específica,  es una propiedad relacionada con la energía interna  que es muy importante en termodinámica. Las  propiedades intensivas  v  y  p  se definen para sustancias compresibles simples puras como derivadas parciales de la  energía interna  u (T, v)  y la  entalpía  h (T, p) , respectivamente: 

donde los subíndices  v  y  p  denotan las variables que se mantienen fijas durante la diferenciación. Las propiedades  v  y  p  se denominan  calores específicos  (o  capacidades caloríficas ) porque, en determinadas condiciones especiales, relacionan el cambio de temperatura de un sistema con la cantidad de energía añadida por la transferencia de calor. Sus unidades SI son  J / kg K  o  J / mol K .

Ejemplo: cálculo de transferencia de calor

Gasolina - Conductividad térmicaLa conductividad térmica se define como la cantidad de calor (en vatios) transferida a través de un área cuadrada de material de un espesor determinado (en metros) debido a una diferencia de temperatura. Cuanto menor sea la conductividad térmica del material, mayor será la capacidad del material para resistir la transferencia de calor.

Calcule la tasa de flujo de  calor a  través de una pared de 3 mx 10 m de área (A = 30 m 2 ). La pared tiene 15 cm de espesor (L 1 ) y está hecha de Gasolina con una conductividad térmica  de k 1 = 0,16 W / mK (mal aislante térmico). Suponga que las temperaturas interior y exterior  son 22 ° C y -8 ° C, y los  coeficientes de transferencia de calor por convección  en los lados interior y exterior son h 1  = 10 W / m 2 K y h 2  = 30 W / m 2 K, respectivamente. Tenga en cuenta que estos coeficientes de convección dependen en gran medida, especialmente, de las condiciones ambientales e interiores (viento, humedad, etc.).

Calcule el flujo de calor ( pérdida de calor ) a través de esta pared.

Solución:

Como se escribió, muchos de los procesos de transferencia de calor involucran sistemas compuestos e incluso involucran una combinación de  conducción  y  convección . Con estos sistemas compuestos, a menudo es conveniente trabajar con un  coeficiente de transferencia de calor en general ,  conocido como un  factor U . El factor U se define mediante una expresión análoga a  la ley de enfriamiento de Newton :

Cálculo de la transferencia de calor: ley de enfriamiento de Newton

El  coeficiente de transferencia de calor general  está relacionado con la  resistencia térmica total  y depende de la geometría del problema.

Suponiendo una transferencia de calor unidimensional a través de la pared plana y sin tener en cuenta la radiación, el  coeficiente de transferencia de calor general  se puede calcular como:

Cálculo de transferencia de calor - factor U

El coeficiente de transferencia de calor total  es entonces: U = 1 / (1/10 + 0,15 / 0,16 + 1/30) = 0,93 W / m 2 K

El flujo de calor se puede calcular entonces simplemente como: q = 0,93 [W / m 2 K] x 30 [K] = 28,02 W / m 2

La pérdida total de calor a través de esta pared será: pérdida  = q. A = 28,02 [W / m 2 ] x 30 [m 2 ] = 840,47 W

Punto de fusión de materiales

Tabla de materiales - Punto de fusión

Conductividad térmica de materiales

Tabla de materiales: conductividad térmica

Capacidad calorífica de materiales

Tabla de materiales - Capacidad calorífica

Resistencia de materiales

Tabla de materiales: resistencia de los materiales

Elasticidad de materiales

Tabla de materiales: elasticidad de los materiales

Dureza de los materiales

Tabla de materiales: dureza de los materiales