transferencia de calor

CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
CONDUCCIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN TRANSITORIO
1.- Conducción de calor en régimen transitorio en una pared plana
2.- Conducción bidimensional de calor en régimen transitorio

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA
 
INTRODUCCIÓN
Una condición fundamental de la conducción del calor en régimen estacionario es la existencia de un equilibrio termodinámico que conserve lastemperaturas estables en cada punto del cerramiento. El comportamiento térmico de los cerramientos en situaciones reales se caracteriza por la variación de las condiciones del entorno, siendo frecuente la modificación de las características del ambiente interior al variar la carga térmica interna o la puesta en funcionamiento de sistemas de climatización. Aún más frecuente es la variación de lascondiciones ambientales exteriores, con ciclos diarios de modificación de las temperaturas exteriores y el soleamiento, o con alteraciones rápidas y aleatorias de las condiciones de viento y nubosidad.

La consecuencia de la variación de las condiciones del ambiente provoca que el cerramiento casi nunca este en equilibrio, sino que esté sometido a procesos variables de aumento o disminución detemperatura, con acumulación o dispensación de calor en su seno debido a la propiedad física de su masa denominada calor especifico Y. El resultado es que, al proceso de transmisión de calor atreves del cerramiento se añade un proceso de acumulación, ambos variables en el tiempo, que se denomina conducción en régimen transitorio y una de sus consecuencias es el fenómeno de la inercia térmica.CONDUCCIÓN DE CALOR EN RÉGIMEN TRANSITORIO
En general, la temperatura de un cuerpo varía con el tiempo así como con la posición. En coordenadas rectangulares, esta variación se expresa como T(x, y, z, t), en donde (x, y, z) indica la variación en las direcciones x-, y- y z-, y t indica la variación con el tiempo. En el capítulo anterior se consideró la conducción de calor en condicionesestacionarias, para las cuales la temperatura de un cuerpo en cualquier punto no cambia con el tiempo. Con certeza, esto simplificó el análisis, en especial cuando la temperatura varió sólo en una dirección y se pudieron obtener soluciones analíticas. En este capítulo se considera la variación de la temperatura con el tiempo así como con la posición, en sistemas unidimensionales y multidimensionales.Se inicia este capítulo con el análisis de los sistemas concentrados (también llamados los sistemas de parámetros concentrados o de resistencia interna despreciable), en los cuales la temperatura de un cuerpo varía con el tiempo, pero permanece uniforme en cualquier instante. En seguida, se considera la variación de la temperatura con el tiempo así como con la posición para problemasunidimensionales de conducción de calor, como los asociados con una pared plana grande, un cilindro largo, una esfera y un medio semi infinito, usando diagramas de temperatura transitoria y soluciones analíticas. Por último, se considera la conducción del calor en estado transitorio en los sistemas multidimensionales por medio de la solución producto.
ANÁLISIS DE SISTEMAS CONCENTRADOS
En el análisis de latransferencia de calor, se observa que algunos cuerpos se comportan como un “bulto” cuya temperatura interior permanece uniforme en todo momento durante un proceso de transferencia de calor. La temperatura de esos cuerpos se puede tomar sólo como una función del tiempo, T (t). El análisis de la transferencia de calor que utiliza esta idealización se conoce como análisis de sistemas concentrados, elcual proporciona una gran simplificación en ciertas clases de problemas de transferencia de calor sin mucho sacrificio de la exactitud. Considere una pequeña bola de cobre que sale de un horno. Las mediciones indican que la temperatura de la bola de cobre cambia con el tiempo, pero no varía mucho con la posición en algún momento dado. Por lo tanto, la temperatura de la bola permanece uniforme...