Embed Size (px)
Citation preview
Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura.
Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico.
. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica.
Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.
Los modos son los diferentes tipos de procesos de transferencia de calor. Hay tres tipos:
Conducción: transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario -que puede ser un sólido o un fluido- cuando existe un gradiente de temperatura.
Convección: transferencia de calor que ocurrirá entre una superficie y un fluido en movimiento cuando están a diferentes temperaturas.
Radiación: en ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.1
Es el mecanismo de transferencia de calor debido a la interacción entre partículas adyacentes del medio.
No se produce movimiento macroscópicode las mismas.
Puede tener lugar en sólidos, líquidos y gases aunque es característica de los sólidos, puesto que en gases y líquidos siempre se producirá convección simultáneamente.
a presión constante
Conducción: transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario -que puede ser un sólido o un fluido-cuando existe un gradiente de temperatura.
Es una medida de la capacidad del material para conducir el calor. Sus unidades en el S.I. son: W / ( m* ºC ).
En general, la conductividad térmica depende de la temperatura.
En la práctica se evalúa la conductividad térmica a la temperatura promedio y se considera constante.
Para los materiales anisótropos ( las propiedades dependen de la dirección que se considere ) la conductividad térmica depende de la dirección considerada.
Por ejemplo, la conductividad térmica de la madera en sentido transversal a la fibra es diferente a la que se tiene en sentido paralelo a la misma.
Convección: transferencia de calor que ocurrirá entre una superficie y un fluido en movimiento cuando están a diferentes temperaturas.
La convección es el modo en que se transfiere la
energía entre una superficie sólida y el fluido
adyacente ( líquido o gas ) .
Comprende los efectos combinados de la conducción y
el movimiento del fluido.
Existe movimiento macroscópico de las partículas del
fluido.
Cuanto más rápido es el movimiento del fluido mayor
es la transferencia de calor por convección.
En ausencia de dicho movimiento la transferencia de calor
entre una superficie sólida y el fluido adyacente sería por
conducción pura.
CONVECCIÓN FORZADA: el fluido es forzado a fluir sobre la superficie mediante medios artificiales ( ventiladores, bombas, etc )
CONVECCIÓN NATURAL: el movimiento del fluido es debido a causas naturales.
Las fuerzas de empuje son inducidas por la diferencia de densidad debida a la variación de temperatura en ese fluido.
Los procesos de transferencia de calor que comprenden cambio de fase de un fluido también se consideran convección por el movimiento inducido de dicho fluido durante el proceso. Por ejemplo la ascensión de las burbujas de vapor durante la ebullición o el descenso de las gotas de líquido durante la condensación.
Radiación: en ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.1
La radiación es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas ( o fotones ) , como resultado de los cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas.
En lo que respecta a la transferencia de calor es de interés la radiación térmica o forma de radiación emitida por los cuerpos debido a su temperatura.
La radiación térmica suele corresponder a la banda de frecuencias del infrarrojo. }
Todos los cuerpos a una temperatura por encima del 0 absoluto emiten radiación térmica.
La radiación es un fenómeno volumétrico y todos los sólidos, líquidos y gases emiten, absorben o reflejan radiación en diversos grados.
Sin embargo la radiación térmica suele considerarse como un fenómemo superficial para los sólidos que son opacos a la radiación térmica, como los metales, la madera y las rocas, ya que la radiación emitida por las regiones interiores de un material de este tipo nunca pueden llegar a la superficie y la radiación incidente sobres esos cuerpos suele absorberse en unas cuantas micras hacia dentro en dichos sólidos.
A diferencia de la conducción y la convección la radiación no necesita un medio de transmisión y puede ocurrir en el vacío.
La transferencia de calor por radiación es la más rapida, a la velocidad de la luz. No sufre atenuación en el vacío.
A diferencia de la conducción y la
convección la radiación no necesita un
medio de transmisión y puede ocurrir en
el vacío.
La transferencia de calor por radiación es la
más rapida, a la velocidad de la luz. No
sufre atenuación en el vacío.
- La conducción y la convección no existen simultáneamente.
- Puede haber:a ) Radiaciónb ) Conducciónc ) Convecciónd ) Radiación + conduccióne ) Radiación + convección
- - La transferencia de calor en el vacío sólo se puede producir por radiación, puesto que tanto la conducción como la convección requieren la presencia de un medio material.- En caso de existir dos mecanismos simultáneamenteactúan en paralelo.
FIN
