Termodinamica

RADIACIÓN
Es el proceso por el cual el calor se transfiere mediante ondas electromagnéticas

Fig. 3. 71 También la energía radiante que nos llega del sol se debe a este proceso.

EMISIVIDAD (e)
Es una medida de la capacidad de un cuerpo para absorber o emitir radiación térmica.

La emisividad es una cantidad adimensional que tiene un valor numérico entre 0 y 1, dependiendo dela naturaleza de la superficie. En el caso de un cuerpo negro la emisividad es igual a la unidad.
LA VELOCIDAD DE RADIACIÓN (R)
Es la energía radiante emitida por unidad de área por unidad de tiempo, o dicho de otra forma, es la potencia por unidad de área.

Si la potencia radiante P se expresa en watt y la superficie A (área) en metros cuadrados, la velocidad de radiación estaráexpresada en watt por metro cuadrado, como ya lo hemos dicho, esta velocidad depende de dos factores: la temperatura absoluta T y la emisividad e del cuerpo radiante. El enunciado formal de esta dependencia conocida como la ley de Stefan-Boltzmann, se puede representar como:




R = energíaradiada por unidad de tiempo, por unidad de área
P = potencia radiante
A = área
e = emisividad de la superficie , de 0 a 1
= constante de Stefan
T4= la cuarta potencia de la temperatura absoluta K4

La constante de proporcionalidad es un valor universal completamente independiente de la naturaleza de la radiación. Si la potencia radiante se expresa en watt y la superficie enmetros cuadrados, tiene el valor de 5.67 x 10 –8 w/m²k4.
La emisividad e tiene valores de cero a uno dependiendo de la naturaleza de la superficie radiante.

EJERCICIOS RESUELTOS


1. La manija de la puerta de un congelador está unida a ésta, por medio de dos pernos de latón de 6mm de diámetro que atraviesan toda la puerta y están asegurados con tuercas El interior delcongelador se mantiene a –18 oC y la temperatura ambiente es de 18 oC. Si el espesor de la puerta es de 10 cm. y la conductividad térmica es de 2.6 x10-2, encontrar el calor perdido a través de los pernos.
Fórmulas

T = ( T2 – T1)

Desarrollo


A=56.55x10-6m2t =18°C-(-18°C)
T = 36°C


H = 5.29x10-4 kcal/s

Datos

= 6mm
= 6X10-3m
k = 2.6 x 10-2Kcal/ms°C
T1 = -18°C
T2 = 18°C
L = 10 cm = 0.10mH = 5.29 x 10-4 Kcal/s2. Una pared plana vertical de 3m² de área se mantiene a una temperatura constante de 12 oC y el aire que está en contacto con ella en sus dos caras, tiene una temperatura de 5oC. ¿Cuánto calor se pierde en ambos lados de la pared en dos horas a causa de la convección natural?
Datos

A = 3m2
T1 =5°C
T2 =12°C
= 2 h = 7200sFórmula

hsv = (4.24x10–4)(t)¼




Desarrollo

h =(4 .24x10–4 kcal/m²s°C)()
h = (4.24x10–4 kcal/m² s) ()




h= 6.89 x10-4 kcal/m² s°C...