Introducci n

03/02/2015

Ing. Andrés Gaona

INTRODUCCIÓN A
TRANSFERENCIA DE CALOR

INTRODUCCIÓN

INGENIERÍA TÉRMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

TERMODINÁMICA

TRANSFERENCIA DE
CALOR

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03/02/2015

INTRODUCCIÓN

INGENIERÍA TÉRMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

TERMODINÁMICA

TRANSFERENCIA DE
CALOR

Que estudia?

INTRODUCCIÓN

INGENIERÍA TÉRMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

TERMODINÁMICA

TRANSFERENCIA DE
CALOR

Que estudia?Movimiento de fluidos y la fuerza que
los provoca.

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INTRODUCCIÓN

INGENIERÍA TÉRMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

TERMODINÁMICA

TRANSFERENCIA DE
CALOR

Que estudia?

INTRODUCCIÓN

INGENIERÍA TÉRMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

TERMODINÁMICA

TRANSFERENCIA DE
CALOR

Que estudia?
Predice la cantidad de energía q requiere una sustancia para
cambiar de estado.
Estados en equilibrio
No velocidad
Notiempo

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INTRODUCCIÓN

INGENIERÍA TÉRMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

TERMODINÁMICA

TRANSFERENCIA DE
CALOR

Que estudia?

INTRODUCCIÓN

INGENIERÍA TÉRMICA

MECÁNICA DE FLUIDOS

TERMODINÁMICA

TRANSFERENCIA DE
CALOR

Que estudia?
Cuantifica los flujos de calor que se
generan debido a ΔT=T1-T2. (ΔT≠ 𝟎)
Estados en desequilibrio térmico.
Cuantificar el tiempo y velocidad de
transferencia.(porque es importante,
ejemplo)

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INTRODUCCIÓN

TERMODINÁMICA

Q

Q

TRANSFERENCIA DE
CALOR

Q

Cuanto tiempo

Q

velocidad

INTRODUCCIÓN

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TEMPERATURA
Ta Mayor que Tb
Tc ≠ Ta ≠ Tb

1. Cambios de propiedades: Presión, densidad etc.
2. Podemos hacer un gráfico P Vs. t
3. Cuando no existen más alteraciones=equilibrio T

TEMPERATURA

LEY CERO:
Si los sistemas B y C presentanequilibrio térmico con un tercer
sistema A, entonces se encuentran en equilibrio térmico.

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QUE ES LA TEMPERATURA?

QUE ES LA TEMPERATURA?
Propiedad termodinámica que determina si un sistema se
encuentra en equilibrio térmico con otro sistema o cuerpo.
Ta = Tb

Termómetro entra en contacto con la
superficie a medir, después alcanza el
equilibrio térmico.

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03/02/2015TEMPERATURA

T °𝑪 = 𝑻 𝑲 − 𝟐𝟕𝟑, 𝟏𝟓
𝑻 𝑹 = 𝟏. 𝟖 ∗ 𝑻 𝑲
𝑻 °𝑭 = 𝑻 𝑹 - 459,67
𝑻 °𝑪 = 𝟎. 𝟓𝟓𝟔 ∗ 𝑻 °𝑭 − 𝟑𝟐

CALORES ESPECÍFICOS
Gas ideal

Qué relación obedece?

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CALORES ESPECÍFICOS
Gas ideal

Qué relación obedece?

𝑷𝒗 = 𝑹𝑻 𝒐

𝑷 = 𝝆𝑹𝑻

P=presión
v= volumen específico
T=Temperatura
ρ=densidad
R=constante del gas
Altas T y bajas P la densidad del gas disminuye y para efectos prácticos
pueden considerarsecomo gases ideales.
Aire
Nitrógeno
oxígeno

CALORES ESPECÍFICOS
Gas ideal

Qué relación obedece?

𝑷𝒗 = 𝑹𝑻 𝒐

𝑷 = 𝝆𝑹𝑻

Gases más densos como:
Vapor de agua

En termoeléctricas, vapor refrigerante=NO

Porque esta cerca del punto de saturación.
Qué es saturación?
Donde alcanzamos ese punto?

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CALORES ESPECÍFICOS
Calor específico

Qué es?

CALORES ESPECÍFICOS
Calor específico

Qué es?Energía necesaria para elevar en un grado de temperatura una
unidad de masa de una sustancia determinada.

m=1 kg
DT=1ºC
Cesp=5kJ/kg*C
5kJ

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CALORES ESPECÍFICOS

Calor específico

CALORES ESPECÍFICOS
Calor específico a v constante,𝒄𝒗
Calor específico
Calor específico a P constante, 𝒄𝒑
𝒄𝒗

Energía necesaria para elevar un grado de temperatura una unidad
de masa de una sustanciamientras v se mantiene constante.

𝒄𝒑

Energía necesaria para elevar un grado de temperatura una unidad
de masa de una sustancia mientras P se mantiene constante.
𝒄𝒗 < 𝒄 𝒑
Porque permite que la sustancia se expanda lo que
aumenta la energía suministrada al sistema.

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CALORES ESPECÍFICOS

𝒄𝒑 = 𝒄𝒗 + 𝑹

Relación de calores específicos

𝑘𝐽
𝑘𝑔º𝐾

𝑘𝐽
𝑘𝑔°𝐶

Unidades:

du=𝑐𝑣 ∗ 𝑑𝑇

𝐵𝑡𝑢
𝑙𝑏𝑚. 𝑅dh=𝑐𝑝 ∗ 𝑑𝑇

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

CONDUCCIÓN
CONVECCIÓN

RADIACIÓN

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CONDUCCIÓN

• Transferencia de energía
de las partículas más
energéticas
de
una
sustancia
hacia
las
adyacentes
menos
energéticas,
como
resultado
de
interacciones entre esas
partículas.

CONDUCCIÓN
• Válida para sólidos, líquidos y gases.
• Ejemplo bebida enlatada.
• La rapidez o razón de...