cristalizacion

Escuela de Ingenierías Agrarias

Termodinámica y Termotecnia

TEMA 4
TRANSMISIÓN DEL CALOR

0. Introducción.
1. Radiación térmica.
2. Conducción. Conductividad térmica.
3. Convección.
4. Transmisión mixta. Coeficiente global de transmisión.
5. Limitación de demanda energética en edificios (CTE)
6. Intercambiadores de calor.
• Objetivos específicos:

- Conocer los fundamentos de latransmisión de calor mediante conducción, convección y
radiación en régimen estacionario.
- Calcular el flujo de calor en cada uno de los mecanismos de transmisión.
- Conocer y aplicar la ley de Stefan-Boltzmann para la radiación térmica.
- Conocer y aplicar la ley de Fourier en régimen estacionario y para medios homogéneos.
- Conocer el comportamiento de la conductividad térmica en sólidos,líquidos y gases.
- Definir y calcular la resistencia térmica por conducción.
- Calcular el flujo de calor por conducción en superficies planas, cilíndricas y esféricas,
tanto simples como compuestas.
- Conocer y aplicar la ley de enfriamiento de Newton.
- Calcular el coeficiente de transmisión global en una transmisión mixta.
- Aplicar los conceptos y cálculos anteriores para determinarlas condiciones óptimas para el
aislamiento térmicos de edificios según el Código Técnico de la Edificación (CTE).
- Conocer las principales características de los intercambiadores de calor.
- Calcular el flujo de calor en intercambiadores de flujo cruzado o de flujo lineal, en
contracorriente y en paralelo.
• Bibliografía recomendada:

Amigo ; “Termotecnia. Aplicaciones Agroindustriales”.Caps. 2 a 8, 10 y 12.
Giancoli ; “Física. Principios con aplicaciones”, Cap. 14.
Ministerio de Vivienda; “Código Técnico de la Edificación”, R.D. 314/2006
(www.codigotecnico.org)
Sherwin ; “Introduction to Thermodynamics”. Cap. 12.
Singh-Heldman ; “Introducción a la ingeniería de alimentos”. Cap. 4, secc. 4.3 y 4.4.

A. Mulero

Termodinámica y Termotecnia

Tema 4: Transmisión del calor0. Introducción.
- Hemos definido el calor como una energía en tránsito, de forma que sólo tiene sentido mientras está
transfiriéndose de un sistema a otro. Aplicando el primer principio de la Termodinámica obtenemos la cantidad
de calor que han intercambiado ambos sistemas durante un proceso cualquiera. El segundo principio establece
que la transferencia de calor se produce, de formaespontánea, únicamente en el sentido de las temperaturas
decrecientes.
- La transferencia de energía no es un proceso instantáneo, es decir, requiere de un cierto tiempo, por lo tanto,
será necesario tener en cuenta con qué velocidad se produce. También es necesario saber cómo se produce esa
transferencia de un cuerpo a otro, ya que dicha velocidad dependerá sustancialmente del mecanismo mediante elque sea transmitido el calor.

- Se define velocidad de transmisión de calor o, simplemente, flujo de calor a través de una superficie, a la
cantidad neta de energía calorífica que la atraviesa en la unidad de tiempo.
•

Q = Q/t

W

cal/s

kcal/h

Btu/h

- Con el fin de facilitar el estudio de la transmisión del calor se distinguen tres mecanismos básicos: conducción,
conveccióny radiación. Sin embargo, en la realidad encontramos que estos mecanismos suelen presentarse
simultáneamente.
- Estudiaremos sólo el régimen permanente o estacionario, es decir, supondremos que las temperaturas no
varían con el tiempo.
- El estudio de la transmisión del calor tiene un gran interés práctico, ya que resulta imprescindible en:
- Aplicaciones de la radiación solar sobre la Tierra(efecto invernardero, paneles solares, etc.)
- Aplicaciones de la radiación térmica (teledetección, termografía, etc.)
- Aislamiento de edificios e instalaciones (CTE, BOE 28 de marzo de 2006).

- Calefacción, refrigeración y climatización. Aplicación del Reglamento de
Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), según Real Decreto 1027/2007, pags. 3593135984, B.O.E. nº 207 (29 de...