Formas de Transmision de Calor

Introducción






La forma de energía que se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura, se denomina “CALOR”.


Es necesario el estudio detallado de acerca de la transferencia de calor, debido ha que nos permite conocer, a diferencia de la termodinámica, la variación de la temperatura en el tiempo, indica la velocidad de transferencia de calory por último señala el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio.


El requisito básico y necesario para que ocurra la transferencia de calor, es la diferencia de temperatura; si no hay diferencia de temperatura entre dos “cuerpos” o dentro de un mismo “cuerpo” (sistema), no hay transferencia de calor. En comparación tenemos que la diferencia de voltaje origina el flujo de corrienteeléctrica, y la diferencia de presión es necesaria para el flujo de fluidos, tenemos que la diferencia de temperatura es la fuerza impulsora para la transferencia de calor.


La transferencia de energía como calor siempre se produce del medio que tiene la temperatura más elevada hacia el de temperatura más baja, y la transferencia de calor se detiene cuando los dos medios alcanzan la misma temperatura.El calor se puede transferir en tres modos diferentes: conducción, convección y radiación.










Formas de Transmisión del Calor


La transferencia de calor 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 proximidaduno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.


En Física se puede definir como, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos puedentener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.



CONDUCCIÓN
En los sólidos,la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportanenergía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor. En 1822, el matemático francés Joseph Fourier dio una expresión matemática precisa que hoy se conoce como ley de Fourier de la conducción del calor. Esta ley afirma que la velocidad de conducción de calor a través de un cuerpo porunidad de sección transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo (con el signo cambiado).

El factor de proporcionalidad se denomina conductividad térmica del material. Los materiales como el oro, la plata o el cobre tienen conductividades térmicas elevadas y conducen bien el calor, mientras que materiales como el vidrio o el amianto tienen conductividades cientos...