Clase Termodinamica

Calor y Transferencia.
El calor es el proceso de transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo siempre ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico (ejemplo: una bebida fríadejada en una habitación se entibia).
La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos, entre los que cabe reseñar la radiación, la conducción y la convección, aunque en la mayoría de los procesos reales todos se encuentran presentes en mayor o menor grado.
La energía que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y portanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna.
La energía existe en varias formas. En este caso nos enfocamos en el calor, que es el proceso mediante el cual la energía se puede transferir de un sistema a otro como resultado de la diferencia de temperatura.
Formas de Transferencia de calor.
El calor puede ser transmitido de tres formas distintas: por conducción,por convección o por radiación.
Conducción térmica: es el proceso que se produce por contacto térmico entre dos ó más cuerpos, debido al contacto directo entre las partículas individuales de los cuerpos que están a diferentes temperaturas, lo que produce que las partículas lleguen al equilibrio térmico. Ej.: cuchara metálica en la taza de té.
Convección térmica: sólo se produce en fluidos(líquidos o gases), ya que implica movimiento de volúmenes de fluido de regiones que están a una temperatura, a regiones que están a otra temperatura. El transporte de calor está inseparablemente ligado al movimiento del propio medio. Ej.: los calefactores dentro de la casa.
Radiación térmica: es el proceso por el cual se transmite a través de ondas electromagnéticas. Implica doble transformación de laenergía para llegar al cuerpo al que se va a propagar: primero de energía térmica a radiante y luego viceversa. Ej.: La energía solar.
Unidades de medida.
La unidad de medida del calor en el Sistema Internacional de Unidades es la misma que la de la energía y el trabajo.
El Julio es la unidad de medida de calor, siendo también un método de transferencia energía.
La caloría es la cantidad decalor necesario para elevar de 1°C la temperatura de 1 gramo de agua de 14,5 a 15,5°C bajo la presión atmosférica normal.
Kilocaloría: Unidad térmica que equivale a la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un kilogramo de agua un grado, de 14,5 °C a 15,5 °C, bajo una presión atmosférica normal (1 atmósfera). También llamada caloría grande.
Generalmente la cantidad de calor seexpresa en kilocaloría (Kcal).
En el sistema de medida anglosajón, la medida de cantidad de calor se expresa en BTU (British Thermal Unit).Es la cantidad de calor necesario para aumentar la temperatura en un grado Fahrenheit a una masa de 1 libra (pound) de agua, equivalente a una masa de 0,4535924 kg.
1 BTU = 1055,06 J.
Calderas:
La caldera es una máquina o dispositivo de ingeniería diseñadopara generar vapor. Este vapor se genera a través de una transferencia de calor a presión constante, en la cual el fluido, originalmente en estado líquido, se calienta y cambia de estado.
Según la ITC-MIE-AP01, caldera es todo aparato de presión donde el calor procedente de cualquier fuente de energía se transforma en energía utilizable, a través de un medio de transporte en fase líquida o vapor.La caldera es un caso particular en el que se eleva a altas temperaturas de intercambiadores de calor, en la cual se produce un cambio de fase. Además, es recipiente de presión, por lo cual es construida en parte con acero laminado a semejanza de muchos contenedores de gas.
Debido a las amplias aplicaciones que tiene el vapor, principalmente de agua, la caldera es muy utilizada en la...