Intercambio De Calor

Intercambio de Calor

I. Introducción:
El Intercambio de Calor es un proceso utilizado para enfriar un fluido que está más caliente de lo deseado, transfiriendo esta calor a otro fluido que está frío y necesita ser calentado. La transferencia de calor se realiza a través de una pared metálica o de un tubo que separa ambos fluidos.
Las aplicaciones de intercambio de calor son muyvariadas y reciben diferentes nombres:
* Intercambiar Calor: Realiza la función doble de calentar y enfriar dos fluidos.
* Condensador: Condensa un vapor o mezcla de vapores.
* Enfriador: Enfría un fluido por medio de agua.
* Calentador: Aplica calor sensible a un fluido.
* Rehervidor: Conectado a la base de una torre fraccionadora proporciona el calor de reebulición que senecesita para la destilación. (Los hay de termosifón, de circulación forzada, de caldera,...)
* Vaporizador: Un calentador que vaporiza parte del líquido

II. Marco teórico:

1. Calor
El calor es la 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 mayortemperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia de calor hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.La energía que puede intercambiar un cuerpo con su entorno depende del tipo de transformación que se efectúe sobre ese cuerpo y por tanto depende del camino. Los cuerpos no tienen calor, sino energía interna. El calor es parte de dicha energía interna (energíacalorífica) transferida de un sistema a otro, lo que sucede con la condición de que estén a diferente temperatura.

2. Intercambio de Calor
El intercambio, en física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación oconducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente porradiación.

El calor puede intercambiarse de tres formas: por conducción, por convección y por radiación. La conducción es la transferencia de calor a través de un objeto sólido: es lo que hace que el asa de un atizador se caliente aunque sólo la punta esté en el fuego. La convección transfiere calor por el intercambio de moléculas frías y calientes: es la causa de que el agua de una tetera secaliente uniformemente aunque sólo su parte inferior esté en contacto con la llama. La radiación es la transferencia de calor por radiación electromagnética (generalmente infrarroja): es el principal mecanismo por el que un fuego calienta la habitación.

3. Tipos de Intercambio de Calor
Existen tres métodos para el intercambio de calor:
- Conducción
- Convección 
- Radiación
Conocer cadatipo y saber cómo funciona le permite entender mejor cómo los sistemas de aislamiento y burletes protegen el espacio acondicionado.

a) CONDUCCIÓN
En los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en sutotalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor. En 1822, el matemático francés Joseph Fourier dio una expresión...