TRANSFERENCIA DE CALOR

Introducción


Nos encontramos muchas veces con muchos cuestionamientos físicos que la mayoría de veces ignoramos sabias que los alimentos se pueden preparar en ollas gracias a una transferencia de calor llamada conducción, que es un mecanismo típico de calor de los sólidos, en este tipo de transferencia las moléculas de las zonas más calientes vibran con mayor energía que las zonas másfrías, el contacto entre moléculas transfiere energía hasta que se restablece el equilibrio térmico, en este caso las moléculas de las zonas más calientes serían las del solido que este caso es la olla, que es la que conduce el calor hacia el interior en este caso los alimentos. Hay otro tipo de transferencia llamada convección que es más aplicada hacia los líquidos y gases, esta transferencia decalor es la que hace posible que los globos aerostáticos se eleven, pues veras en esta trasferencia las moléculas de mayor energía se difunden hacia las zonas más frías hasta que la temperatura es uniforme, cuando se calienta el helio las moléculas de este se expanden, disminuyen su densidad y se elevan contrariamente cuando se enfría el helio las moléculas se contraen, aumentan su densidad ycaen. Y el otro tipo de transferencia es la radiación, un ejemplo claro de esta trasferencia es una fogata, los objetos más calientes irradian energía en forma de ondas electromagnéticas que es absorbida por cuerpos más fríos aumentando su temperatura, en este caso el fuego es el que nos irradia la energía para que nosotros nos podamos calentar en una noche muy fría en medio del campo.
ObjetivosGenerales:

Dar características de la transferencia de calor.
Objetivos Específicos:

Dar conocimiento de las diferentes tipos de convicciones que existen en cuanto a transferencia de calor.
Dar conocimiento de la conducción y la radiación de la transferencia entre diferentes cuerpos y sistemas

Marco Teórico:

En el análisis de transferencia de calor, se observa que algunos cuerpos secomportan como sistemas concentrados, en los cuales la temperatura interior permanece uniforme en todo momento durante un proceso de transferencia de energía. La temperatura de esos cuerpos se puede tomar solo como una función del tiempo, T(t). Cuando este análisis no es aplicable para algunos sólidos, es decir cuando la temperatura dentro del cuerpo cambia con la posición así como con el tiempo, sepuede determinar la variación de la temperatura con la posición y con el tiempo por medio de los Diagramas de temperatura transitoria o Diagramas de Heisler. Estas son tres gráficas asociadas a las configuraciones geométricas de una pared plana, un cilindro largo, una esfera. La primera es para determinar la temperatura T0 en el centro de la configuración, en un instante dado t. La segunda permitedeterminar la temperatura en otros lugares, en el mismo instante, en términos de T0. La tercera sirve para determinar la cantidad total de transferencia de calor hasta el instante t 1.

Conducción


En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta elextremo más frío por conducción.

Imagen tomada de: “http://www.kalipedia.com/ecologia/tema/graficos-barra-metalica- calor.html?x1=20070924klpcnafyq _203.Ges&x=20070924klpcnafyq_293.Kes”
No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existeuna diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor. 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 calor a través de un cuerpo por unidad de sección...