Informe Científico: Transferencia De Calor

INFORME CIENTÍFICO
Tema: Transferencia de calor
Materia: Física

Transferencia de calor

La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. El calor es una forma de energía que pasa de un cuerpo a otro, más precisamente del cuerpo de mayor temperatura al de menor. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dosobjetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.
Se encuentran tres modos diferentes de transferencia de calor:
* Conducción: es el transporte de calor a través de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos a diferentes temperaturas. El calor fluye desde el objeto que está a mayor temperatura hasta el quela tiene menor. La conducción continúa hasta que los dos objetos alcanzan a la misma temperatura (equilibrio térmico). Por ejemplo: en la superficie de contacto de los dos objetos las moléculas del objeto que tiene mayor temperatura, que se mueven más deprisa, chocan con las del objeto que está a menor temperatura, que se mueven más despacio. A medida que chocan, las moléculas rápidas ceden partede su energía a las más lentas. Estas a su vez chocan con otras moléculas contiguas. Este proceso continúa hasta que la energía se extiende a todas las moléculas del objeto que estaba inicialmente a menor temperatura. Finalmente alcanzan toda la misma energía cinética y en consecuencia la misma temperatura. Algunas sustancias conducen el calor mejor que otras. Los sólidos son mejores conductoresque los líquidos y éstos mejor que los gases. Los metales son muy buenos conductores del calor, mientras que el aire es un mal conductor.

* Convección: es cuando existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, y se produce un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra. El movimiento del fluido puede ser natural oforzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más 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 sometiendoel fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento. Por ejemplo: cuando 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 la cacerola. 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. 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, lascorrientes oceánicas y la transferencia de calor desde el interior del Sol hasta su superficie.

* Radiación: La radiación es un método de transferencia de calor que no precisa de contacto entre la fuente de calor y el receptor. No se produce ningún intercambio de masa y no se necesita ningún medio material para que se transmita. Por radiación nos llega toda la energía del Sol. Al llegar a laTierra empieza un complicado ciclo de transformaciones: la captan las plantas y luego la consumimos nosotros, el agua se evapora, el aire se mueve, etc. La energía radiante del Sol se transmite a través del espacio vacío en forma de radiación que viaja a la velocidad de la luz. Entre las diferentes ondas que la componen hay radiación visible, ultravioleta, infrarroja, etc. La ultravioleta es tan...