Flujo de calor conductivo

El segundo principio de la termodinámica
determina que el calor sólo puede fluir de un cuerpo más caliente a uno más
frío.

La ley de Fourier
fija cuantitativamente la relación entre el flujo y las variaciones
espacial y temporal de la temperatura

El segundo principio de la termodinámica
• El segundo principio de la termodinámica dictamina que si bien la materia y la energía

no sepueden crear ni destruir, sino que se transforman, y establece el sentido en el que
se produce dicha transformación. Sin embargo, el punto capital del segundo principio es
que, se refiere única y exclusivamente a estados de equilibrio, por lo que, formalmente,
parámetros tales como la temperatura o la propia entropía quedarán definidos
únicamente para estados de equilibrio. Así, según elsegundo principio, cuando se tiene
un sistema que pasa de un estado de equilibrio A a otro B, la cantidad de entropía en el
estado de equilibrio B será la máxima posible, e inevitablemente mayor a la del estado de
equilibrio A. Evidentemente, el sistema sólo hará trabajo cuando esté en el tránsito del
estado de equilibrio A al B

• Entropia:es una magnitud física que permite determinar laparte de la energía que no puede
utilizarse para producir trabajo.

La Ley de fourier
• Esta ley establece que el flujo de calor entre dos cuerpos es diectamente

proporcional a la diferencia de temperatura entre ambos,y solo puede ir en
un sentido:el calor solo puede fluir del cuerpo mas caliente hacia el mas frio.

• Supongamos que ponemos una sustancia en contacto con dos focoscaloríficos a las temperaturas T1 y T2,existirá un flujo de calor desde el foco
caliente al foco frio (T1>T2).si mantenemos constante la temperatura de los
focos,se alcanzara un régimen estacionario.experimentalmente se encuentra
que la densidad de flujo de calor es proporcional al gradiente de
temperatura.

• La ley de Fourier se aplica a gases,solidos y liquidos ,siempre que el
transporte decalor se produzca únicamente por conducción (choques entre
moléculas o atomos que forman la sustancia) y no por radiación o
convección (movimientos macroscópicos debido a la diferencia de densidad
).

Conducción de calor
• La conducción de calor o transmisión de calor por conducción es un proceso de transmisión de
calor basado en el contacto directo entre los cuerpos, sin intercambio demateria, por el que el calor fluye
desde un cuerpo a mayor temperatura a otro a menor temperatura que está en contacto con el primero.
La propiedad física de los materiales que determina su capacidad para conducir el calor es la
conductividad térmica. La propiedad inversa de la conductividad térmica es la resistividad térmica, que es
la capacidad de los materiales para oponerse al paso delcalor.

• La transmisión de calor por conducción, entre dos cuerpos o entre diferentes partes de un cuerpo, es el
intercambio de energía interna, que es una combinación de la energía cinética y energía potencial de sus
partículas microscópicas: moléculas, átomos y electrones. La conductividad térmica de la materia
depende de su estructura microscópica: en un fluido se debe principalmente acolisiones aleatorias de las
moléculas; en un sólido depende del intercambio de electrones libres (principalmente en metales) o de
los modos de vibración de sus partículas microscópicas (dominante en los materiales no metálicos).

La ley de Fourier en términos de flujo de
calor
• El flujo de calor se define como la velocidad de trasmicion de calor por
unidad de área perpendicular a la direccióndel flujo.la velocidad de
trasmicion de calor se denomina también potencia.

Flujo de calor en la tierra
• EL transporte de calor en el interior de la Tierra se lleva a cabo por medio de tres mecanismos:

conducción, convección y radiación; sin embargo, los tres tienen diferente grado de importancia en
las diferentes capas: en la corteza el principal medio de transporte de calor es la...