Conceptos transferencia de calor

Investigar los siguientes conceptos:
1. Ley de Fourier: Establece que la densidad de flujo de calor por conducción es proporcional al gradiente de temperatura, o dicho de una forma más gráfica, “el calor se desliza cuesta abajo en la representación gráfica de la temperatura frente a la distancia”. Representada de forma unidimensional por la formula:
qy=-kdTdy
En un medio isótropo en el quela temperatura varía en las tres direcciones del espacio, puede escribirse una ecuación análoga a la presentada anteriormente para cada una de las tres direcciones coordenadas:
qx=-kdTdx, qy=-kdTdy, qz=-kdTdz
Estas tres relaciones corresponden a los componentes de la ecuación vectorial:
q=-k∇T
Que es la forma tridimensional de la ley de Fourier, establece que el vector densidad de flujode calor q es proporcional al gradiente de temperatura ∇T, y de sentido contrario. Por tanto en un medio isótropo el calor fluye por conducción en la dirección en que el descenso de temperatura es más pronunciado. Para un fluido en movimiento q representa la densidad de flujo de energía calorífica relativa a la velocidad local del fluido. Para un fluido en movimiento q representa la densidad deflujo de energía calorífica relativa a la velocidad local del fluido.

2. Ley de Stefan-Boltzman: establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva superficial (W/m²) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura:

Donde Te es la temperatura efectiva o sea la temperatura absoluta de la superficie y sigma es la constante de Stefan-Boltzman:
.
Esta potenciaemisiva de un cuerpo negro (o radiador ideal) supone un límite superior para la potencia emitida por los cuerpos reales.
La potencia emisiva superficial de una superficie real es menor que el de un cuerpo negro a la misma temperatura y está dada por:

Donde épsilon (ε) es una propiedad radiactiva de la superficie denominada emisividad. Con valores en el rango 0 ≤ ε ≤ 1, esta propiedad es larelación entre la radiación emitida por una superficie real y la emitida por el cuerpo negro a la misma temperatura. Esto depende marcadamente del material de la superficie y de su acabado, de la longitud de onda, y de la temperatura de la superficie.
3. Ley de enfriamiento de Newton: En una interfase sólido-fluido la densidad de flujo de calor puede relacionarse con la diferencia entre latemperatura de la interfase y la temperatura del fluido, así por ejemplo:
q=h(T-Tfluido)
Esta relación es la ley de enfriamiento de newton; no es realmente una ley u sino una ecuación de definición de h, que es el llamado “coeficiente de transmisión de calor”.
4. Conductividad térmica: propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras laconductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a substancias con las que está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m). También se lo expresa en J/(s·°C·m)
La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es la resistividad térmica,que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor.
5. Calor especifico: es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial. Se larepresenta con la letra (minúscula).

En forma análoga, se define la capacidad calorífica como la cantidad de calor que hay que suministrar a toda la masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). Se la representa con la letra (mayúscula).

Por lo tanto, el calor específico es la capacidad calorífica específica, esto es c=C/m donde es la masa de la...