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2SECCION III TRANSFERENCIA DE CALOR Y SUS APLICACIONES
Prácticamente todas las operaciones se llevan a cabo por los ingenieros químicos
que se suponen en la producción o absorción de energía en forma de calor. Las
leyes de transferencia de calor y los tipos de maquinaria que tienen como objetivo
principal el control del flujo de calor y son de gran importancia, esta sección del
libro seocupa de la transferencia de calor y sus aplicaciones en procesos de
ingeniería.
NATURALEZA DEL FLUJO DE CALOR. Cuando dos objetos de diferentes
temperaturas que se unen en un contacto termal, el calor fluye del objeto de mayor
temperatura al de menor temperatura. La red de flujo va siempre en dirección de la
decreciente temperatura. Los mecanismos que el calor tiene para fluir son tres:conducción, convección y radiación.
Conducción. Si hay una gradiente en la temperatura, existe en una sustancia
continua, el calor puede fluir sin estar acompañada de ningún movimiento de
materia observable. El flujo de calor de este tipo es llamado conducción. En
solidos metálicos, los conductores térmicos resultan del movimiento de electrones
ilimitados, y ahí hay una cercana correspondencia entrela conductividad térmica y
la conductividad eléctrica, en solidos los conductores son pobres de electricidad y
mucho más en líquidos, la conducción térmica resulta del transporte de momento
de moléculas individuales a lo largo de la temperatura gradiente. En la conducción
de gases ocurre por el movimiento aleatorio de las moléculas, así que el calor es
“difundido” de otras regiones máscalientes a otras más frías. El ejemplo más
común de conducción es el flujo de calor in solidos opaco, como un ladrillo de una
pared o de un horno, o la pared de metal de un tubo.
Convección. Cuando una corriente o partícula macroscópica de fluido cruza una
superficie específica, como el límite de control de volumen, lleva consigo una
definitiva o simple convección, desde que la convección es unfenómeno
macroscópico, puede ocurrir solo cuando la fuerza de la partícula, vapor o fluido y
mantiene de movimiento contra la fuerza o fricción. Convección es cercanamente
considerada asociada con el fluido de mecanismos. De hecho,
termodinámicamente, la convección no es considerada como un flujo de calor, es
asunto de conveniencia, porque en la práctica es difícil separar de convección a
unaverdadera conducción cuando las dos están agrupados bajo el nombre de
convección. Ejemplos de convección son la transferencia, una entalpia por
remolinos de una turbulencia de fluido y por una corriente de aire caliente de un
horno que corre por un cuarto.

Radiación. Radiación es un término dado por la transferencia de energía a través
de un espacio por ondas electromagnéticas. Si laradiación que pasa a través de
un espacio vacío, no es transformada en calor o cualquier otra forma de energía
con otra forma desviada es un camino. Sin embargo, este asunto aparece en su
camino, la radiación será transmitida, reflectada o absorbida. Si solo es absorbida
la energía aparece como calor, y esta transformación es cuantitativa. Por ejemplo,
los cuarzos fusionados transmitenprácticamente todas las radiaciones que
golpean; una superficie opaca pulida o un espejo que refleja la mayoría de la
radiación recibida por ella y será transformada como energía absorbida
cuantitativamente en calor.
Gases monoatómicos y muy diatomicos son transparentes a radiaciones termales,
y es bastante común encontrar ese calor fluyendo a través de masas como gases
ambos por radiación y porconducción-convección. Un ejemplo es la perdida de
calor de un radiador o una tubería de vapor sin aislar al aire de un cuarto y la
transferencia de calor en hornos y otros equipamientos altas temperaturas y calor
de gas. Hay dos mecanismos que son mutuamente independientes y ocurren en
paralelo, así que un tipo de fluido de calor puede ser controlado o variado
independientemente de otro....