La Energía, El Motor Del Mundo

DEPARTAMENTO DE Tema 1: La energía, el motor del mundo TECNOLOGÍA Actividades complementarias Curso: 1º Bach. Profesor: José Jiménez R.

I.E.S. "SIERRA MÁGINA" MANCHA REAL

TRANSMISIONES DE ENERGÍA TÉRMICA Energía térmica por conducción
Superficies planas y sólo un cuerpo Superficies planas y varios cuerpos

Q = ( λ d) ⋅ S ⋅ (T − T ) ⋅ t f i

(Ley de Fourier)

Q = S⋅

Q= cantidad decalor transmitida por conducción λ= coeficiente de conductividad térmica (Kcal/m.h.ºC)
d= distancia entre dos superficies del mismo cuerpo (m) S= superficies planas del mismo cuerpo (m2) t= tiempo en horas Tf –Ti = diferencia de temperaturas entre los dos ambientes (ºC) Pared tubular

(T − T ) f i ⋅t d1 d2 d + + ⋅⋅⋅⋅⋅⋅ + n λ1 λ 2 λn

Varias paredes tubulares

Q = 2⋅π⋅l⋅λ

(T − T ) f i ⋅tR ln r

Q = 2⋅π⋅l

r 1 r 1 ln 2 + ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ + ln n +1 λ 1 r1 λn rn

(T − T ) f i

⋅t

R/r = relación entre radio exterior e interior l = longitud del tubo (m) Tf –Ti = diferencia de temperaturas entre el interior y el exterior del tubo t= tiempo en horas

Energía térmica por convección
Q = α ⋅ S ⋅ (T − T ) ⋅ t f i Q= cantidad de calor transmitida por convección α = coeficiente deconvección (Kcal/m2.h.ºC)

S= superficie del cuerpo transmisor de calor (m2) Tf –Ti = diferencia de temperaturas entre la superficie del cuerpo transmisor de calor y el fluido (ºC) t= tiempo en horas

Energía térmica por radiación
 T 4 − T1 4 ⋅ t Q = c ⋅S ⋅  2 Ley de Stefan-Boltzmann 100 100    Q= cantidad de calor transmitida por radiación

(

) (

)

c= coeficiente de radiación(Kcal/m2.h.K4) S= superficie del objeto que irradia calor (m2) T2= temperatura absoluta del cuerpo que irradia calor (K) T1= temperatura absoluta del cuerpo irradiado (K) t= tiempo en horas C= e.σ, donde “e” es coeficiente de absorción o emisividad (varia entre 0 y 1) y σ es la constante de Stefan de valor 5,6703 .10-8 W/m2.K4

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Acumulación de energía térmica en los cuerpos
Se denomina calor específico de un cuerpo a la cantidad de calor que es necesario añadir a 1 Kg de ese cuerpo (sólido o líquido) para elevar 1ºC su temperatura. La fórmula es: Qde calor en Kcal. Ce= calor específico en Kcal/kg.ºC tf=temperatura final en ºC. ti= temperatura inicial en ºC. m= masa en Kg. Q= Ce . m (tf – ti) donde:

Energía química
Desde el punto de vista de la Tecnología, el estudio se va a centrar en la energía de combustión. A partir de cierta temperatura (llamada de ignición), la combinación química del carbono y del hidrógeno con el oxigeno se produce de manera viva y constante con desprendimiento de calor, dandolugar a una reacción denominada combustión. En la tabla que se adjunta se muestra el poder calorífico de algunos materiales. Está expresado en Kcal/Kg (para los sólidos y líquidos) y en Kcal/m3 (para los gases), por lo que las fórmulas que emplearemos serán: a) Materiales sólido y líquidos Q= Pc . m; donde m es la masa en Kg. b) Combustibles gaseosos Q= Pc . V; donde V es el volumen en m3. Paracombustibles gaseosos el valor de Pc que se indica en las tablas adjuntas corresponde a condiciones normales (1 atm y 0ºC de temperatura). En otras condiciones de presión p y temperatura t, el valor será: Pc (Kcak/m3)= Pc . p . 273/(273+t) donde : t= temperatura del combustible en ºC. p= presión del combustible en el momento de su uso en atm. Pc= poder calorífico del combustible gaseoso encondiciones normales, en Kcalm3.

Tabla de unidades

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DEPARTAMENTO DE Tema 1: La energía, el motor del mundo TECNOLOGÍA Actividades complementarias Curso: 1º Bach. Profesor: José Jiménez R. 1.- ¿Que trabajo se realiza para...