como se propaga el calor
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL
KENNY GARCIA19245
PROF. VICTOR CARDENAS
TERMOFLUIDOS
¿CÓMO SE PROPAGA EL CALOR?
Cuando nos preguntamos acerca de la propagación del calor, en realidad lo que queremos saber es cómo se propaga la energía desde los cuerpos calientes a los fríos. Decir “propagación del calor” es una forma de hablar: lo que en realidad se propaga es la energía, que es loque poseen los cuerpos.
Existen tres maneras en las que la energía térmica se propaga de unos cuerpos a
Otros: conducción, convección y radiación.
Formas de propagación del calor
CONDUCCIÓN
Es una forma de transmisión del calor se origina en sólidos, en los cuales la energía térmica (en forma de energía cinética) se propaga por vibración de molécula a molécula.
Laexpresión que rige la transmisión del calor en la unidad de tiempo por conducción en una pared plana o con un radio de curvatura mucho mayor que el espesor es
,
Siendo:
, el flujo de calor por unidad de tiempo;
, el coeficiente de conductibilidad térmica, que depende del material;
, el área de la barrera que permite la conducción térmica entre los sistemas;
, el espesor de la pared;
, ladiferencia de temperaturas entre las caras de la pared.
Si el flujo de calor es a través de varias barreras, se puede generalizar la expresión para dar
CONVECCIÓN
Movimiento por convección
Es una forma de propagación del calor se produce en los fluidos (líquidos y gases) por un movimiento real de la materia. Este movimiento se origina por la disminución de la densidad de los fluidos con elaumento de temperatura (los hace más livianos por unidad de volumen) que produce un ascenso de los mismos al ponerse en contacto con una superficie más caliente y un descenso en el caso de ponerse en contacto con una superficie más fría.
La expresión que rige la transmisión del calor por convección es
,
Siendo
, el flujo de calor por unidad de tiempo;
, el coeficiente de transmisión de calor;
,el área de contacto entre el fluido y la pared;
es la diferencia de temperaturas entre el fluido y la cara de la pared en contacto con él.
RADIACIÓN
Todos los cuerpos irradian energía en forma de onda electromagnética, similares a las ondas de radio, rayos x , luz, etc. Lo único que difiere en estos distintos tipos de ondas es la longitud de onda o frecuencia.
El calor por radiación al igualque estas ondas se propaga a la velocidad de la luz (3·108 m/s en el vacío) y no necesita de un medio para poder propagarse. Se transmite a través del vacío mejor que a través del aire ya que este siempre absorbe parte de la energía.
La función que rige esta forma de propagación de la energía es la ley de Stefan – Boltzman
,
Siendo
, el flujo de calor por unidad de tiempo;
, el área;
, laemisividad de la superficie, que varía entre 0 y 1 (cuerpo negro);
, la constante de Stefan–Boltzman, que vale ;
es la temperatura absoluta del cuerpo
Todos los cuerpos irradian y reciben energía irradiada por otros cuerpos por lo tanto la energía neta irradiada es la diferencia entre la irradiada y la recibida la cual se expresa
,
Siendo
la temperatura del cuerpo 1
la temperatura del cuerpo 2el coeficiente de radiación mutua
CALOR:
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...
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