Fisica

1.3 Formas de transmisión de calor
De manera natural, esta transferencia de calor ocurre del cuerpo de mayor al de menor temperatura por medio de alguno de los tres procesos siguientes:
a) Conducción: es el proceso mediante el cual se transmite calor debido al movimiento de las moléculas a lo largo de un medio material. El medio no se mueve.
b) Convección es el proceso mediante el cual setransmite calor debido al movimiento real de la masa de un fluido.
c) Radiación: es el proceso mediante el cual se transfiere calor a través ondas electromagnéticas.
1.3.1 Conducción
La energía térmica se transmite por conducción en un material debido al movimiento y las colisiones de sus moléculas.
La cantidad de calor que se transfiere /Q) a través de un material por unidad de tiempo (t) sedenomina rapidez de conducción (H) y guarda relación con tres factores: diferencia de temperatura, área y longitud o espesor.
H= Q/t
La rapidez de conducción del calor a través de un material puede ser calculada mediante la expresión:

Entre muchos materiales, los metales son buenos conductores del calor, unos mas que otros, por ejemplo, la plata y el cobre son mejores que el aluminio. Otros son tanmalos conductores del calor que sirven de aislante, por ejemplo, aire, tela, fibra de vidrio y corcho.









Ejercicios
1. Una casa tiene un ventanal de 6mm de espesor, 2.30m de altura y 4 m de largo. ¡cual será la perdida de perdida de calor a través del cristal si la temperatura dentro de la casa es de 25°C y fuera de ella de 19 °C?












2. ¿Cuál será la rapidez de la perdida de calor porconducción a través de la ropa de una persona si la superficie aproximada de su cuerpo es de 0.9 m y toda su ropa tiene un espesor de 0.7 cm? considera que la temperatura corporal es de 36 °C y la del ambiente de 5 °C. La conductividad térmica de su ropa es de 0.04W/mK.









3. Una hielera en forma de prisma rectangular tiene las dimensiones que se indican en la siguiente figura. Las paredesestán hechas de plástico de 3cm de espesor. Cuando la temperatura exterior es de 32 °C, ¿Qué cantidad de calor se transmite cada hora?



















1.3.2. Convección
La convección es un proceso de transmisión de calor mediante un movimiento de la masa de un fluido de una región de alta temperatura a otra de menor temperatura.
La transmisión de calor por convección se ve afectada por variosfactores, entre ellos se pueden mencionar la diferencia de temperaturas, la densidad de fluido, las diferencias de presión, la geometría y aspereza de la superficie en contacto con el fluido y el tipo de flujo.
1.3.3 Radiación
La radiación es una forma de transferencia d energía térmica que consiste en la emisión continua d energía electromagnética a través del vacío o un medio material.
Laradiación emitida por los cuerpos puede ser medida mediante una técnica denominada termografica, la cual se basa en que la cantidad de energía irradiada depende de la temperatura de los cuerpos y de su emisividad. La termografía tiene numerosas aplicaciones: por ejemplo, en la industria, para detectar fallas o problemas potenciales en instalaciones eléctricas, mecánicas y estructuras de materialrefractario.
La cantidad de energía radiante emitida por una unidad de tiempo esta dada por la Ley de Stefan-Boltzmann. Según esta ley, el calor irradiado por unidad de tiempo es proporcional a la temperatura absoluta elevada a la cuarta potencia y se expresa así:
P= AeT
Ejercicios
1. La barda que rodea una escuela está hecha de bloques de cemento. Se toma la temperatura con una cámara térmica yregistra un valor de 50°C. ¿Cuánto calor irradia por m ?














2. Sofía le dice a Teresa que se siente mucho calor cerca de la pared donde están platicando porque a esa pared toda la mañana le da el sol. Si la pared de ladrillo rojo mide 5 m de largo por 3 m de alto y su temperatura es de 32 °C aproximadamente, ¿Cuál es el valor de la potencia irradiada?












3. Si tienes dos esferas a...