tablas y formulas de transferencia de calor

Transferencia de Calor
David Fuentes Díaz
Introducción
Escuela de Ingeniería Mecánica
Universidad Industrial de Santander

Introducción

Contenido
•
•
•
•

Conceptos previos
Aplicaciones de la transferencia de calor
Definición Transferencia de calor
Mecanismos de transferencia de calor
–
–
–
–

Conducción
Convección
Radiación
Efectos combinados

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Transferencia de calor - Introducción

Introducción
Introducción – Conceptos previos

Energía
Mecánica

Electromagnética

Trabajo

Trabajo

Asociada a la materia

Estado

Química - Nuclear

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Composición

Energía Interna

Transferencia de calor - Introducción

Introducción
Introducción – Conceptos previosPrimera ley de la
termodinámica

• Energía que entra menos energía que sale = variación de
energía en el sistema
.
.
dE
•

∑ ∂Q − ∑ ∂W = dE ∑ Q − ∑ W
i

Segunda ley de
la termodinámica
Temperatura

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i

i

=

i

dt

• El calor (Q) conlleva un incremento de entropía
• El trabajo (W) no lleva asociado una variación en la entropía

• Esuna propiedad del sistema que determina si éste está en
equilibrio térmico con otro.
• Dos sistemas A y B están en equilibrio térmico cuando sus
temperaturas son idénticas: TA=TB

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Introducción
Unidades

UNIDADES DE LA ENERGIA
SISTEMA

UNIDAD

FACTOR

INTERNACIONAL

JOULE

(J)

INGLES

BTU

1BTU=1055 J

METRICO

kcal1kcal=4186.8 J

UNIDADES DE FLUJO DE CALOR - POTENCIA
SISTEMA

UNIDAD

INTERNACIONAL

W=J/S

INGLES

BTU/H

FACTOR

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1BTU/H=3.41 W
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Introducción - Aplicaciones

Reacciones químicas

• Combustión y gasificación; Pirólisis; polimerización y síntesis;
Separación y purificación química;Fundición, aleación;
• Sinterización; Cocido de cerámicas, vidrios, recubrimientos

Reacciones biológicas

• Enfriamiento o congelamiento de alimentos; Pastuerización o
purificación; Fermentación, cervecería, horneado
• Producción de encimas

Sistemas de
refrigeración y aire
acondicionado
En sistemas biológicos

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• Mantener condiciones ambientales;Confort humano
• Espacios con atmósfera controlada

• Vida de los seres vivos,
• termoregulación.

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Introducción
Introducción - Aplicaciones

En la naturaleza

• Cambio climático; Lluvia, niebla
• Enfriamiento y calentamiento del suelo; El fuego; La vida

En la industria

• Aislamientos térmicos; Mejora de la transferencia de calor
•Intercambiadores de calor; Control de la temperatura

Procesamiento
de materiales
Otros
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• Conformado, laminación, extrusión, fundición, corte,
soldadura

• Petroquímica, producción de energía, metalúrgica,
motores, maquinaria eléctrica, secado, control ambiental,
predicción del clima

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Introducción
Introducción -Aplicaciones

Fourier en 1824 dijo:
El calor, al igual que la gravedad, penetra cada
sustancia del universo, sus rayos ocupan todas
las partes del espacio. La teoría de calor
introducida aquí es una de las ramas más
importantes de la física general.
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Transferencia de calor - Introducción

Introducción
Definición de transferencia de calorCiencia que se ocupa del análisis de
transferencia de energía que puede ocurrir
entre cuerpos materiales como resultado de
una diferencia de temperatura.
Cómo puede
ser transferida
la energía
calórica

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Rapidez con
que se realiza
el intercambio
bajo ciertas
condiciones

Temperaturas
en función del
tiempo

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