clase16_2_07 transferencia de calor.

La transferencia de calor es una disciplina de la ingeniería térmica que se refiere a la generación, uso, transformación, y el intercambio de energía térmica y el calor entre los sistemas físicos. La transferencia de calor se clasifica en varios mecanismos, tales como la conducción térmica, convección térmica, radiación térmica, y la transferencia de energía por los cambios de fase. Losingenieros también consideran la transferencia de masa de diferentes especies químicas, ya sea frío o caliente, para lograr la transferencia de calor. Mientras que estos mecanismos tienen características distintas, que a menudo se producen simultáneamente en el mismo sistema.
La conducción de calor, también denominado difusión, es el intercambio microscópica directa de la energía cinética de laspartículas a través de la frontera entre dos sistemas. Cuando un objeto está a una temperatura diferente de otro cuerpo o sus alrededores, los flujos de calor de modo que el cuerpo y los alrededores llegan a la misma temperatura, momento en el que están en equilibrio térmico. Dicha transferencia espontánea de calor siempre se produce a partir de una región de alta temperatura a otra región de temperaturamás baja, tal como se describe por la segunda ley de la termodinámica.
El calor de convección se produce cuando el flujo de masa de un fluido se lleva el calor junto con el flujo de la materia en el líquido. El flujo de fluido puede ser forzado por procesos externos, o, a veces por las fuerzas de flotabilidad causada cuando la energía térmica se expande el fluido, influyendo así en su propiatransferencia. Este último proceso es a menudo llamado "convección natural". Todos los procesos convectivos también mueven el calor en parte por la difusión, también. Otra forma de convección se ve forzado por convección. En este caso, el fluido es forzado a fluir por el uso de una bomba, ventilador u otros medios mecánicos.
La radiación térmica se produce a través de un vacío o cualquier mediotransparente. Se trata de la transferencia de energía a través de los fotones en ondas electromagnéticas se rigen por las mismas leyes.
El calor se define en la física como la transferencia de energía térmica a través de un límite bien definido alrededor de un sistema termodinámico. Es una característica de un proceso y nunca está contenida en la materia. En contextos de ingeniería, sin embargo, latransferencia de calor término ha adquirido un uso específico, a pesar de su redundancia literal de la caracterización de la transferencia. En estos contextos, el calor se toma como sinónimo de energía térmica. Este uso tiene su origen en la interpretación histórica de calor como un fluido que puede ser transferido por diferentes causas, y que también es común en el lenguaje de los laicos y la vidacotidiana.
Métodos fundamentales de la transferencia de calor en la ingeniería incluyen la conducción, convección y radiación. Las leyes físicas describen el comportamiento y las características de cada uno de estos métodos. Los sistemas reales a menudo presentan una complicada combinación de ellos. Métodos de transferencia de calor se utilizan en numerosas disciplinas, como la ingeniería deautomoción, gestión térmica de los dispositivos y sistemas electrónicos, control de clima, el aislamiento, el procesamiento de los materiales e ingeniería central.
Varios métodos matemáticos se han desarrollado para resolver o aproximada de los resultados de la transferencia de calor en los sistemas. La transferencia de calor es una función de proceso, en oposición a las funciones de estado, por lotanto, la cantidad de calor transferido en un proceso termodinámico que cambia el estado de un sistema depende de cómo se produce este proceso, no sólo la diferencia neta entre los estados inicial y final del proceso. Flujo de calor es una, representación vectorial cuantitativa del flujo de calor a través de una superficie.
La transferencia de calor se estudia normalmente como parte de una...