MECANISMOS DE PROPAGACI N DEL CALOR

MECANISMOS DE PROPAGACIÓN DEL CALOR: CONDUCCIÓN, CONVECCIÓN, RADIACIÓN.

El calor es una de las múltiples formas en que se manifiesta la energía, y la transferencia de calor es el proceso mediante el cual se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos o entre diferentes partes de un cuerpo que estén a temperaturas desiguales. La transferencia de calor ocurre medianteconvección, radiación y conducción. Estas tres formas pueden producirse a la vez, aunque por lo regular predomina una de ellas.
Cuando se produce una transferencia de Calor, se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. No confundir calor con temperatura: calor es la energía que poseen los cuerpos y temperaturaes la medición de dicha energía. El calor puede transmitirse por radiación, propagarse por conducción o desplazarse por convección. El calor se puede transferir mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden ocurrir al mismo tiempo, puede suceder que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se trasmite a través de la pared de unacasa 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 DE CALOR O TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONDUCCIÓN

La conducción de calor o transmisión de calor por conducción es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto directo entrelos cuerpos, sin intercambio de materia, por el que el calor fluye desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de 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 materialespara oponerse al paso del calor.
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 debeprincipalmente a colisiones 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).
Para el caso simplificado de flujo de calor estacionario en una sola dirección, el calor transmitido es proporcional al área perpendicular al flujo decalor, a la conductividad del material y a la diferencia de temperatura, y es inversamente proporcional al espesor:


Donde:
 Es el calor transmitido por unidad de tiempo.
 (o ) es la conductividad térmica.
 Es el área de la superficie de contacto.
 Es la diferencia de temperatura entre el foco caliente y el frío.
 Es el espesor del material.
El segundo principio de la termodinámica determina queel 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.

La transferencia de energía térmica o calor entre dos cuerpos diferentes por conducción o convección requiere el contacto directo de las moléculas de diferentes cuerpos, y se diferencian en que en laprimera no hay movimiento macroscópico de materia mientras que en la segunda sí lo hay. Para la materia ordinaria la conducción y la convección son los mecanismos principales en la "materia fría", ya que la transferencia de energía térmica por radiación sólo representa una parte minúscula de la energía transferida. La transferencia de energía por radiación aumenta con la cuarta potencia de la...