Conduccion, conveccion y radiacion
Páginas: 7 (1501 palabras)
Publicado: 26 de octubre de 2010
Conducción.
La conducción de calor es un mecanismo de transferencia de energía térmica entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo neto de materia y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre diferentes cuerpos en contacto por medio de ondas.
La conducción del calor es muy reducida en el espacio vacío y es nula en el espacio vacío ideal,espacio sin energía.
El principal parámetro dependiente del material que regula la conducción de calor en los materiales es la conductividad térmica, una propiedad física que mide la capacidad de conducción de calor o capacidad de una substancia de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto. La inversa dela conductividad térmica es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor.
Conductividad Térmica.
La conductividad térmica es una propiedad intrínseca de los materiales que valora la capacidad de conducir el calor a través de ellos. El valor de la conductividad varía en función de la temperatura a la que se encuentra la substancia, por lo quesuelen hacerse las mediciones a 300 ºK con el objeto de poder comparar unos elementos con otros.
Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, y es baja en los gases (a pesar de que en ellos la transferencia puede hacerse a través de electrones libres) y en materiales iónicos y covalentes, siendo muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por esoaislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un vacío elevado.
En algunos procesos industriales se trabaja para incrementar la conducción de calor, bien utilizando materiales de alta conductividad o configuraciones con un elevado área de contacto. En otros, el efecto buscado esjusto el contrario, y se desea minimizar el efecto de la conducción, para lo que se emplean materiales de baja conductividad térmica, vacíos intermedios, y se disponen en configuraciones con poca área de contacto.
La tabla que se muestra en la parte inferior de este texto se refiere a la capacidad de ciertos materiales para transmitir el calor. El coeficiente de conductividad térmica (λ)expresa la cantidad o flujo de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión infinita, caras plano paralelas y espesor unidad, cuando entre sus caras se establece una diferencia de temperaturas igual a la unidad, en condiciones estacionarias. La conductividad térmica se expresa en unidades de W/m•K (J/s • m • °C).
La conductividad térmica también puedeexpresarse en unidades de British thermal units por hora por pie por grado Fahrenheit (Btu/h•ft•°F). Estas unidades pueden transformarse a W/m•K empleando el siguiente factor de conversión: 1 Btu/h•ft•°F = 1,731 W/m•K.
Coeficientes λ para distintos materiales
Material λ Material λ Material λ
Acero
47-58 Corcho
0,04-0,30 Mercurio
83,7
Agua
0,58 Estaño
64,0 Mica
0,35
Aire
0,02 Fibra devidrio
0,03-0,07 Níquel
52,3
Alcohol
0,16 Glicerina
0,29 Oro
308,2
Alpaca
29,1 Hierro
1,7 Parafina
0,21
Aluminio
209,3 Ladrillo
0,80 Plata
406,1-418,7
Amianto
0,04 Ladrillo refractario
0,47-1,05 Plomo
35,0
Bronce
116-186 Latón
81-116 Vidrio
0,6-1,0
Zinc
106-140 Litio
301,2
Cobre
372,1-385,2 Madera
0,13
Convección.
La convección es una de las tres formas detransferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire, agua) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Estos, al calentarse, aumentan de volumen y, por lo tanto, su densidad disminuye y ascienden desplazando el fluido que se encuentra en la parte superior y que está a...
La conducción de calor es un mecanismo de transferencia de energía térmica entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas sin flujo neto de materia y que tiende a igualar la temperatura dentro de un cuerpo y entre diferentes cuerpos en contacto por medio de ondas.
La conducción del calor es muy reducida en el espacio vacío y es nula en el espacio vacío ideal,espacio sin energía.
El principal parámetro dependiente del material que regula la conducción de calor en los materiales es la conductividad térmica, una propiedad física que mide la capacidad de conducción de calor o capacidad de una substancia de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto. La inversa dela conductividad térmica es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor.
Conductividad Térmica.
La conductividad térmica es una propiedad intrínseca de los materiales que valora la capacidad de conducir el calor a través de ellos. El valor de la conductividad varía en función de la temperatura a la que se encuentra la substancia, por lo quesuelen hacerse las mediciones a 300 ºK con el objeto de poder comparar unos elementos con otros.
Es elevada en metales y en general en cuerpos continuos, y es baja en los gases (a pesar de que en ellos la transferencia puede hacerse a través de electrones libres) y en materiales iónicos y covalentes, siendo muy baja en algunos materiales especiales como la fibra de vidrio, que se denominan por esoaislantes térmicos. Para que exista conducción térmica hace falta una sustancia, de ahí que es nula en el vacío ideal, y muy baja en ambientes donde se ha practicado un vacío elevado.
En algunos procesos industriales se trabaja para incrementar la conducción de calor, bien utilizando materiales de alta conductividad o configuraciones con un elevado área de contacto. En otros, el efecto buscado esjusto el contrario, y se desea minimizar el efecto de la conducción, para lo que se emplean materiales de baja conductividad térmica, vacíos intermedios, y se disponen en configuraciones con poca área de contacto.
La tabla que se muestra en la parte inferior de este texto se refiere a la capacidad de ciertos materiales para transmitir el calor. El coeficiente de conductividad térmica (λ)expresa la cantidad o flujo de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión infinita, caras plano paralelas y espesor unidad, cuando entre sus caras se establece una diferencia de temperaturas igual a la unidad, en condiciones estacionarias. La conductividad térmica se expresa en unidades de W/m•K (J/s • m • °C).
La conductividad térmica también puedeexpresarse en unidades de British thermal units por hora por pie por grado Fahrenheit (Btu/h•ft•°F). Estas unidades pueden transformarse a W/m•K empleando el siguiente factor de conversión: 1 Btu/h•ft•°F = 1,731 W/m•K.
Coeficientes λ para distintos materiales
Material λ Material λ Material λ
Acero
47-58 Corcho
0,04-0,30 Mercurio
83,7
Agua
0,58 Estaño
64,0 Mica
0,35
Aire
0,02 Fibra devidrio
0,03-0,07 Níquel
52,3
Alcohol
0,16 Glicerina
0,29 Oro
308,2
Alpaca
29,1 Hierro
1,7 Parafina
0,21
Aluminio
209,3 Ladrillo
0,80 Plata
406,1-418,7
Amianto
0,04 Ladrillo refractario
0,47-1,05 Plomo
35,0
Bronce
116-186 Latón
81-116 Vidrio
0,6-1,0
Zinc
106-140 Litio
301,2
Cobre
372,1-385,2 Madera
0,13
Convección.
La convección es una de las tres formas detransferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (aire, agua) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Estos, al calentarse, aumentan de volumen y, por lo tanto, su densidad disminuye y ascienden desplazando el fluido que se encuentra en la parte superior y que está a...
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