ebullicion
Páginas: 9 (2047 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2013
TRANSFERENCIA DE CALOR EN LA EBULLICIÓN
La ebullición es un proceso de cambio de fase de líquido a vapor precisamente como la evaporación, pero existen diferencias significativas entre las dos. La evaporación ocurre en la interfase vapor-líquido, cuando la presión de vapor es menor que la de saturación del líquido a una temperatura dada. Se puede notar que la evaporación no comprende laformación de burbujas o el movimiento de éstas.
Por otra parte, se tiene ebullición en la interfase sólido-líquido cuando un líquido se pone en contacto con una superficie mantenida a una temperatura suficientemente por arriba de la de saturación de ese líquido. Por ejemplo, a 1 atm, el agua líquida en contacto con una superficie só- lida a 110°C hervirá, puesto que la temperatura de saturación delagua a 1 atm es 100°C. El proceso de ebullición se caracteriza por la rápida formación de burbujas de vapor.
Como una forma de transferencia de calor por convección, el flujo de calor en la ebullición, de una superficie sólida hacia el fluido, se expresa con base en la ley de Newton del enfriamiento como
q·ebullición = h(Ts - Tsat) = hT exceso (W/m2)
en donde Texceso = Ts – Tsat se llamatemperatura en exceso, la cual representa el exceso de la temperatura superficial por encima de la de saturación del fluido.
Ts = temperatura de superficie
Tsat = temperatura de saturación del liquido
h =
La ebullición se clasifica como ebullición en estanque o ebullición en flujo, dependiendo de la presencia de movimiento masivo del fluido. Se dice que la ebullición es en estanque cuandono se tiene flujo masivo del fluido, y que es en flujo (o ebullición en convección forzada) en presencia de ese flujo. En la ebullición en estanque el fluido se encuentra en reposo y cualquier movimiento en él se debe a corrientes de convección natural y al movimiento de las burbujas bajo la influencia de la flotación. La ebullición del agua en una cacerola colocada sobre una estufa es un ejemplode ebullición en estanque. En la ebullición en flujo el fluido se fuerza a moverse en un tubo caliente o sobre una superficie por medios externos, como una bomba.
Las ebulliciones en estanque y en flujo se clasifican todavía más como ebullición subenfriada o ebullición saturada, dependiendo de la temperatura de la masa de líquido. Se dice que la ebullición es subenfriada (o local) cuando latemperatura de la masa principal del líquido está por debajo de la de saturación y es saturada (o masiva) cuando la temperatura del líquido es igual a Tsat.
EBULLICIÓN EN ESTANQUE
Como un ejemplo conocido de la ebullición en estanque considere la ebullición de agua de la llave sobre una estufa. Inicialmente el agua está a alrededor de 15°C, bastante abajo de la temperatura de saturación de 100°Ca la presión atmosférica estándar. Algunas burbujas que se pegan a la superficie de la cacerola. Éstas son causadas por la liberación de moléculas de aire disueltas en el agua líquida y no deben confundirse con las burbujas de vapor. Con- forme se eleva la temperatura del agua el lector advertirá porciones de agua líquida rodando hacia arriba y hacia abajo como resultado de las corrientes deconvección natural, seguidas por las primeras burbujas de vapor formándose en la superficie del fondo de la cacerola. Estas burbujas se hacen más pequeñas al separarse de la superficie y empezar a subir, y llega el momento en que se aplastan en el agua más fría que está arriba. Esto es ebullición subenfriada, dado que la masa del agua líquida todavía no ha alcanzado la temperatura de saturación. Laintensidad de la formación de burbujas aumenta a medida que se eleva la temperatura del agua y el lector verá olas de burbujas de vapor salir del fondo y elevarse hasta la parte superior cuando esa temperatura alcanza la de saturación (100°C en condiciones atmosféricas estándar). Esta ebullición a plena escala es la ebullición saturada.
EBULLICIÓN EN...
La ebullición es un proceso de cambio de fase de líquido a vapor precisamente como la evaporación, pero existen diferencias significativas entre las dos. La evaporación ocurre en la interfase vapor-líquido, cuando la presión de vapor es menor que la de saturación del líquido a una temperatura dada. Se puede notar que la evaporación no comprende laformación de burbujas o el movimiento de éstas.
Por otra parte, se tiene ebullición en la interfase sólido-líquido cuando un líquido se pone en contacto con una superficie mantenida a una temperatura suficientemente por arriba de la de saturación de ese líquido. Por ejemplo, a 1 atm, el agua líquida en contacto con una superficie só- lida a 110°C hervirá, puesto que la temperatura de saturación delagua a 1 atm es 100°C. El proceso de ebullición se caracteriza por la rápida formación de burbujas de vapor.
Como una forma de transferencia de calor por convección, el flujo de calor en la ebullición, de una superficie sólida hacia el fluido, se expresa con base en la ley de Newton del enfriamiento como
q·ebullición = h(Ts - Tsat) = hT exceso (W/m2)
en donde Texceso = Ts – Tsat se llamatemperatura en exceso, la cual representa el exceso de la temperatura superficial por encima de la de saturación del fluido.
Ts = temperatura de superficie
Tsat = temperatura de saturación del liquido
h =
La ebullición se clasifica como ebullición en estanque o ebullición en flujo, dependiendo de la presencia de movimiento masivo del fluido. Se dice que la ebullición es en estanque cuandono se tiene flujo masivo del fluido, y que es en flujo (o ebullición en convección forzada) en presencia de ese flujo. En la ebullición en estanque el fluido se encuentra en reposo y cualquier movimiento en él se debe a corrientes de convección natural y al movimiento de las burbujas bajo la influencia de la flotación. La ebullición del agua en una cacerola colocada sobre una estufa es un ejemplode ebullición en estanque. En la ebullición en flujo el fluido se fuerza a moverse en un tubo caliente o sobre una superficie por medios externos, como una bomba.
Las ebulliciones en estanque y en flujo se clasifican todavía más como ebullición subenfriada o ebullición saturada, dependiendo de la temperatura de la masa de líquido. Se dice que la ebullición es subenfriada (o local) cuando latemperatura de la masa principal del líquido está por debajo de la de saturación y es saturada (o masiva) cuando la temperatura del líquido es igual a Tsat.
EBULLICIÓN EN ESTANQUE
Como un ejemplo conocido de la ebullición en estanque considere la ebullición de agua de la llave sobre una estufa. Inicialmente el agua está a alrededor de 15°C, bastante abajo de la temperatura de saturación de 100°Ca la presión atmosférica estándar. Algunas burbujas que se pegan a la superficie de la cacerola. Éstas son causadas por la liberación de moléculas de aire disueltas en el agua líquida y no deben confundirse con las burbujas de vapor. Con- forme se eleva la temperatura del agua el lector advertirá porciones de agua líquida rodando hacia arriba y hacia abajo como resultado de las corrientes deconvección natural, seguidas por las primeras burbujas de vapor formándose en la superficie del fondo de la cacerola. Estas burbujas se hacen más pequeñas al separarse de la superficie y empezar a subir, y llega el momento en que se aplastan en el agua más fría que está arriba. Esto es ebullición subenfriada, dado que la masa del agua líquida todavía no ha alcanzado la temperatura de saturación. Laintensidad de la formación de burbujas aumenta a medida que se eleva la temperatura del agua y el lector verá olas de burbujas de vapor salir del fondo y elevarse hasta la parte superior cuando esa temperatura alcanza la de saturación (100°C en condiciones atmosféricas estándar). Esta ebullición a plena escala es la ebullición saturada.
EBULLICIÓN EN...
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