Transferencia De Calor

Transferencia de Calor
Es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segunda ley de la termodinámica. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida;solo puede hacerse más lenta.
Hay tres tipos de procesos de transferencia de calor:
* Conducción: transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario que puede ser un sólido o un fluido cuando existe un gradiente de temperatura.
* Convección: transferencia de calor que ocurrirá entre una superficie y un fluido en movimiento cuando están a diferentes temperaturas.* Radiación: en ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas.
A continuación dos ejemplos en los cuales están presentes los tres tipos de transferencia.
Ejemplo 1:
Placa Solar
El calor llega desde el Solhasta la placa metálica por radiación. El metal de la placa emite radiación en el infrarrojo.

El calor se transmite al líquido que está en contacto con la placa por conducción.
En el líquido se establecen corrientes covectivas que mezclan y uniformizan el calor.
El agua caliente sube y la fría baja.
El agua más caliente sube al depósito superior y de la parte inferior de este depósito bajael agua más fría que entra por la parte de abajo de la placa.
Ejemplo 2:
Recipiente metálico con agua al fuego
Las llamas calientan el metal porque los gases de combustión están en contacto con el fondo y le transmiten el calor por conducción (el metal se dilata y sus partículas vibran más).

El metal transmite el calor al agua del fondo del recipiente por conducción. El agua caliente delfondo asciende, originando corrientes convectivas (propagación por convección) y se mezcla con el agua fría.
Las paredes de los recipientes calientes emiten radiación en el infrarrojo a los alrededores.

Otros ejemplos son la transmisión de calor al exterior desde la pared o el tejado de una casa en un día soleado sin viento, el enfriamiento de café en una taza, transferencia de calor de uncalefactor, transferencia de calor del cuerpo humano cuando está en descaso.
La convección forzada tiene lugar cuando una fuerza motriz exterior mueve un fluido sobre una superficie que se encuentra a una temperatura mayor o menor que la del fluido. Esa fuerza
motriz exterior puede ser un ventilador, una bomba, el viento, etc. Como la velocidad del fluido en la convección forzada es mayor que en laconvección natural, se transfiere, por lo tanto, una mayor cantidad de calor para una determinada temperatura.

La radiación se transporta mediante ondas electromagnéticas.

-Si se pone un termómetro en el vacío junto a una lámpara, la temperatura se eleva. Esto demuestra que no hace falta aire para que se transfiera energía térmica.

Transferencia de masa

* Sólido-Fluidooperación de secado
El exceso de humedad contenida por los materiales puede eliminarse por métodos mecánicos (sedimentación, filtración, centrifugación). Sin embargo, la eliminación más completa de la humedad se obtiene por evaporación y eliminación de los vapores formados, es decir, mediante el secado térmico, ya sea empleando una corriente gaseosa o sin la ayuda del gas para extraer elvapor.
La operación de secado es una operación de transferencia de masa de contacto gas- sólido, donde la humedad contenida en el sólido se transfiere por evaporación hacia la fase gaseosa, en base a la diferencia entre la presión de vapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente gaseosa. Cuando estas dos presiones se igualan, se dice que el sólido y el gas...