EL CALOR

ÍNDICE
















Introducción
Calor es la energía en tránsito desde un sistema con alta temperatura a otro sistema con más baja temperatura. El calor se asocia con la energía interna cinética y potencial de un sistema (movimiento molecular aparentemente desorganizado).

La transferencia de calor juega un rol complementario de la termodinámica, dándonos informaciónacerca de la naturaleza de las interacciones entre sistema y medio y de la velocidad con la que dichas interacciones se producen.
La ciencia de la transferencia de calor nos brinda reglas experimentales adicionales muy simples que permiten cuantificar la velocidad con la cual ocurre la transferencia de calor en términos del grado de desequilibrio térmico.














MÉTODOS DETRANSFERENCIA
EL calor radiante está compuesto por ondas electromagnéticas, que pueden viajar en el vacío.
El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos.











Convección
Si existe una diferencia de temperatura en el interiorde un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluidomás caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos.
En cualquiercaso, la velocidad de transferencia de calor por convección siempre es proporcional a la diferencia de temperatura entre la superficie y el fluido. Este hecho se modela matemáticamente mediante la “Ley de enfriamiento de Newton”:
q-punto= h (Ts-Tf) o Q-punto= h As (Ts-Tf) donde Ts es la temperatura de la superficie en contacto con el fluido y Tf es la temperatura del fluido lo suficientementelejos de dicha superficie. La influencia de las propiedades del fluido, de la superficie y del flujo se cuantifica en el coeficiente de película o coeficiente de transferencia de calor por convección (h)
Ejemplos:
a) Supongamos que calentamos desde abajo una cacerola llena de agua. El líquido más próximo al fondo se calienta por el calor que se ha transmitido por conducción a través de lacacerola. Al expandirse, su densidad disminuye y como resultado de ello el agua caliente asciende y parte del fluido más frío baja hacia el fondo, con lo que se inicia un movimiento de circulación. El líquido más frío vuelve a calentarse por conducción, mientras que el líquido más caliente situado arriba pierde parte de su calor por radiación y lo cede al aire situado por encima.

b) En una cámaravertical llena de gas, como la cámara de aire situada entre los dos paneles de una ventana con doble vidrio, el aire situado junto al panel exterior —que está más frío— desciende, mientras que al aire cercano al panel interior —más caliente— asciende, lo que produce un movimiento de circulación.
c) La convección natural es responsable de la ascensión del agua caliente y el vapor en las calderas deconvección natural, y del tiro de las chimeneas. La convección también determina el movimiento de las grandes masas de aire sobre la superficie terrestre, la acción de los vientos, la formación de nubes, las corrientes oceánicas y la transferencia de calor desde el interior del Sol hasta su superficie.









RADIACIÓN
La radiación presenta una diferencia fundamental respecto a la...