Conductividad

Fenómenos de Transporte 2

Tarea 1

Conductividad térmica de líquidos

La Ingeniería Térmica trata de los procesos de transferencia de calor y la metodología para calcular la velocidad temporal conque éstos se producen y así poder diseñar los componentes y sistemas en los que son de aplicación. La transferencia de calor abarca una amplia gama de fenómenos físicos que hay que comprenderantes de proceder a desarrollar la metodología que conduzca al diseño térmico de los sistemas correspondientes. Algunos ejemplos de diseño pueden ser: a) Los que requieren disminuir las cantidades de calor transferido mediante un aislante térmico, o amplificarlas mediante aletas u otros sistemas b) Los que implican procesos de transferencia de calor de un fluido a otro mediante intercambiadores decalor c) Los que controlan térmicamente un proceso, manteniendo las temperaturas de funcionamiento de los elementos sensibles al calor dentro de unos márgenes predeterminados, etc. Siempre que existe una diferencia de temperatura, la energía se transfiere de la región de mayor temperatura a la de temperatura más baja; de acuerdo con los conceptos termodinámicos la energía que se transfiere comoresultado de una diferencia de temperatura, es el calor. Sin embargo, aunque las leyes de la termodinámica tratan de la transferencia de energía, sólo se aplican a sistemas que están en equilibrio; pueden utilizarse para predecir la cantidad de energía requerida para modificar un sistema de un estado de equilibrio a otro, pero no sirven para predecir la rapidez (tiempo) conque puedan producirse estoscambios; la fenomenología que estudia la transmisión del calor complementa los Principios termodinámicos, proporcionando unos métodos de análisis que permiten predecir esta velocidad de transferencia térmica. Hay tres mecanismos fundamentales de transmisión de calor: conducción, convección y radiación. Los tres tipos de transmisión de calor se pueden producir al mismo tiempo y es aconsejable teneren cuenta la transmisión de calor por cada uno de esos tipos en cada paso particular. Conducción.- Es la transmisión de calor desde una parte de un cuerpo a otra del mismo tipo , o bien, desde un cuerpo a otro que este en contacto físico con el, sin desplazamiento apreciable de las partículas del cuerpo. Convección.- Es la transmisión de calor desde un punto a otro, dentro de un fluido, un gas oun liquido, mediante la mezcla de una porción de fluido a otra. Radiación.- Es la transmisión de calor desde un cuerpo a otro, que no se encuentra en contacto con el, por medio del movimiento de ondas a través del espacio. La conductividad térmica k es una propiedad de los materiales que, excepto en el caso de los gases a bajas temperaturas, no es posible predecir analíticamente; la informacióndisponible está basada en medidas experimentales. En general, la conductividad térmica de un material varía con la temperatura, pero en muchas situaciones prácticas se puede considerar con un valor medio constante, si el sistema tiene una temperatura media, lo que proporciona resultados bastante satisfactorios.

Instituto Tecnológico de Durango Ingeniería Química

Fenómenos de Transporte 2Tarea 1

Conductividad térmica de líquidos

Conductividad térmica de Líquidos
La conductividad térmica de los líquidos decrece a medida que aumenta su temperatura, excepto en el caso del agua, pero el cambio es tan pequeño que en la mayor parte de las situaciones prácticas, la conductividad térmica se puede suponer constante para ciertos intervalos de temperatura; asimismo, en los líquidos nohay una dependencia apreciable con la presión, debido a que éstos son prácticamente incompresibles. Para la determinación de la difusividad térmica en líquidos se puede definir como:

α=

K 5 ρ = 3 ( ρ )(Cp ) 4 M

Como la ecuación no es homogénea, conviene precisar las unidades en que se deben expresar las magnitudes que en ella figuran, K en Kcal. /m hora °C,  y Cp en Kcal./kg. ºC. Para...