Conducción de calor en una barra metálica: Estudio experimental utilizando una cámara termográfica y posterior simulación computacional

Resum

En esta experiencia se estudia la propagación de calor a través de una barra metálica de sección circular. Se estudian dos casos, primeramente la barra tiene sus extremos en contacto con dos focos térmicos y se halla aislada salvo en una estrecha franja que posibilita la toma regular de imágenes mediante el uso de una cámara termográfica. En el segundo caso, la barra no está aislada y posee uno de sus extremos en contacto con un foco térmico y el otro se halla libre en contacto con el aire siendo la toma de imágenes igual al caso anterior. En ambos casos el dispositivo permite obtener un espectro cromático continuo que da cuenta de la temperatura de la barra punto a punto para cada una de las imágenes tomadas a intervalos de algunos segundos. De esta forma se consigue rápidamente, obtener una notable cantidad de información empírica útil para dar cuenta de los estados transitorios de la conducción de calor en la barra estudiada. Luego se trabaja en la resolución de la ecuación unidimensional del calor mediante el método de las diferencias finitas y así se logra obtener una concordancia satisfactoria entre lo observado experimentalmente y el modelado teórico.