Tranferencia De Calor

INTRODUCCION

la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera queel cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.
Los mecanismos básicos de transferenciade calor son: CONDUCCIÓN, CONVECCIÓN y RADIACION.

-CONDUCCIÓN es el mecanismo de transferencia de calor debido a la interacción entre partículas adyacentes del medio. No se produce movimiento macroscópico de las mismas. Puede tener lugar en sólidos, líquidos y gases aunque es característica de los sólidos, puesto que en gases y líquidos siempre se producirá convección simultáneamente.CONVECCIÓN es el modo en que se transfiere la energía entre una superficie sólida y el fluido adyacente ( líquido o gas ) . Comprende los efectos combinados de la conducción y el movimiento del fluido. Existe movimiento macroscópico de las partículas del fluido. Cuanto más rápido es el movimiento del fluido mayor es la transferencia de calor por convección. En ausencia de dicho movimiento latransferencia de calor entre una superficie sólida y el fluido adyacente sería por conducción pura.

- CONVECCIÓN FORZADA: el fluido es forzado a fluir sobre la superficie mediante medios artificiales ( ventiladores, bombas, etc )

- CONVECCIÓN NATURAL: el movimiento del fludio es debido a causas naturales. Las fuerzas de empuje son inducidas son inducidas por la diferencia de densidad debida a lavariación de temperatura en ese fluido.
MARCO TEÓRICO
CONDUCCIÓN EN UN CILINDRO
Para estudiar la conducción de calor en un cilindro, conviene utilizar la ecuación de coordena-
das cilíndricas, que en ausencia de fuentes y sumideros, E = 0, y para régimen estacionario, es de
la forma:

1r ∂T∂r + d2Tdr2 + d2Tdz2 + q¨K = 1∝ dTdt

La CONDUCTIVIDAD TÉRMICA ( k ) es una medida de lacapacidad del material para conducir el calor. Sus unidades en el S.I. son: W / ( m* ºC ). En general, la conductividad térmica depende de la temperatura. En la práctica se evalúa la conductividad térmica a la temperatura promedio y se considera constante. Para los materiales anisótropos ( las propiedades dependen de la dirección que se considere ) la conductividad térmica depende de la direcciónconsiderada. Por ejemplo, la conductividad térmica de la madera en sentido transversal a la fibra es diferente a la que se tiene en sentido paralelo a la misma.

- La DIFUSIVIDAD TÉRMICA ( a) estima cuán rápido se difunde el calor por un materíal y se define como: α= k / ( ro * Cp ) . Unidades: m2 / s
-- k: conductividad térmica
-- ∂: densidad
-- Cp: calor específico a presión constanteMETODOLOGIA
Mediante el software llamado:
se obtuvo el tiempo que tarda la conducción de calor en 6 cilindros cada un de diferente material los cuales fueron:
-poliuretano
-madera
-plástico
-acero al carbón
-plata
-oro
Debemos de cambiar las propiedades en el software para cada material para asi encontrar el tiempo total de la conductividad las cuales son:
-densidad
-calor especifico-conductividad térmica

CONCLUSIONES:
Se obtuvo el tiempo que tarda la transferencia de calor en un cilindro (con un total de 6 cilindros) cada uno de diferente material los cuales fueron:
-poliuretano: 2500s
-madera: 8000s
-plástico: 1600s
-acero al carbón: 115s
-plata: 10s
-oro: 12s
Este tiempo depende de las propiedades de cada uno por ejemplo:
-poliuretano: k=.023 wmk ∫=24 kgm3...