Tranferencia de calor

Contenido
TRANSFERENCIA DE CALOR 2
INTRODUCCIÓN 2
DESARROLLO 2
Transferencia de Calor por Conducción 2
Transferencia de calor por convección 3
Transferencia de Calor por Radiación 4
EJEMPLOS 5
CONCLUSIONES 6
BIBLIOGRAFÍA 7

TRANSFERENCIA DE CALOR

INTRODUCCIÓN
La transferencia de calor se encuentra presente en cualquier lugar, del sol hacia la tierra, de fogatas, enprocesos, etc. En este caso analizaremos las formas más comunes de transferencia de calor en la termodinámica las cuales son:
* Transferencia de calor por conducción
* Transferencia de calor por convección
* Transferencia de calor por radiación
Así como las formas en que son calculadas y como se presentan en los procesos, además de las formas en que se presentan en los procesostermodinámicos.
La transferencia de calor por conducción tiene que ver con el movimiento de los electrones a través de un solido o con el flujo de corriente a través del mismo.
Para el caso de transferencia de calor por convección se realiza entre solido y líquido.
En la transferencia de calor por radiación nos indica como el calor se puede transferir por medio de vacío en forma de radiación como su nombrelo dice, además de cómo se calcula y las frecuencias en que se puede transmitir.

DESARROLLO
Transferencia de Calor por Conducción
La conducción se considera como la transferencia de energía de las partículas más energéticas a las menos energéticas de una sustancia debido a las interacciones entre las mismas.
Para explicar el mecanismo físico de la conducción, pensemos en un gas en el queexiste un gradiente de temperaturas y no hay movimiento global. El gas ocupa todo el espacio entre las dos superficies como se muestra en la ilustración 1.

Ilustración 1 Asociación de la transferencia de calor por conducción con la difusión de energía
Asociamos la temperatura del gas en cualquier punto con la energía que poseen sus moléculas en las proximidades de dicho punto. Cuando lasmoléculas vecinas chocan ocurre una transferencia de energía desde las moléculas más energéticas a las menos energéticas.

En presencia de un gradiente de temperaturas la transferencia de calor por conducción debe ocurrir en el sentido de la temperatura decreciente, esto es en la dirección positiva del eje de las x.

En los líquidos la situación es muy similar que en los gases, aunque las moléculasestán menos espaciadas y las interacciones son más fuertes y frecuentes.

En los sólidos, no se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a serbuenos conductores del calor.
La conducción en un medio material, goza pues de un soporte, que son sus propias moléculas y se puede decir que macroscópicamente no involucra transporte de materia.

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 calora través de un cuerpo por unidad de sección transversal es proporcional al gradiente de temperatura que existe en el cuerpo.
Para la pared plana unidimensional, tiene una distribución de temperaturas T(x), la ecuación se expresa como:
qx''= -k dTdx
El flujo de calor o transferencia de calor por unidad de área qx'' (W/m2) es la velocidad con que se transfiere el calor en la dirección x por áreaunitaria perpendicular a la dirección de transferencia, y es proporcional al gradiente de temperatura, dTdx en esta dirección.

La constante de proporcionalidad, k, es una propiedad de transporte conocida como conductividad térmica (W/m * K) y es una característica del material de la pared. Es signo es una consecuencia de que el calor se transfiere en la dirección de la temperatura...