transferencia

Transferencia de energía por calor y trabajo.
El calor y el trabajo son los únicos mecanismos mediante los cuales se puede transferir energía a través de la frontera de un sistema cerrado.
Transferencia de energía por calor.
La transferencia de calor es un mecanismo mediante el cual se transfiere energía a través de la frontera de un sistema debido a una diferencia de temperatura.No puede haber ninguna transferencia de calor entre dos sistemas que se encuentren a la misma temperatura.

Un proceso durante el cual no hay transferencia de calor se denomina Adiabático.

Por convención de signos se ha establecido que la transferencia de calor que entra a un sistema (adición de calor), es positiva y la transferencia de calor que sale de un sistema (rechazode calor), es negativa.

La cantidad de calor transferida durante un proceso entre dos estados 1 y 2, se denota como: 1Q2 o simplemente Q.

Para un proceso multietapa 1-2-3, se escribe: 1Q2 y 2Q3 para las dos etapas.

En física, la transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, porejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una temperatura diferente de la de su entorno u otro cuerpo, la transferencia de energía térmica, también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen equilibrio térmico. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la Segundaley 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.

El calor se puede transferir por tres mecanismos distintos:
Conducción.
Convección.
Radiación.

Conducción: Es transferencia de calor que se produce a través de un medio estacionario “que puede ser unsólido” cuando existe una diferencia de temperatura.
La conducción de calor o transmisión de calor por conducción es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto directo entre los cuerpos, sin intercambio de materia, por el que el calor fluye desde un cuerpo a mayor temperatura a otro a menor temperatura que está en contacto con el primero. La propiedad física de los materialesque determina su capacidad para conducir el calor es la conductividad térmica. La propiedad inversa de la conductividad térmica es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor.
La transmisión de calor por conducción, entre dos cuerpos o entre diferentes partes de un cuerpo, es el intercambio de energía interna, que es una combinación de laenergía cinética y energía potencial de sus partículas microscópicas: moléculas, átomos y electrones. La conductividad térmica de la materia depende de su estructura microscópica: en un fluido se debe principalmente a colisiones aleatorias de las moléculas; en un sólido depende del intercambio de electrones libres (principalmente en metales) o de los modos de vibración de sus partículasmicroscópicas (dominante en los materiales no metálicos).
Para el caso simplificado de flujo de calor estacionario en una sola dirección, el calor transmitido es proporcional al área perpendicular al flujo de calor, a la conductividad del material y a la diferencia de temperatura, y es inversamente proporcional al espesor:


Dónde:
Es el calor transmitido por unidad de tiempo.

(o) es laconductividad térmica.

Es el área de la superficie de contacto.

Es la diferencia de temperatura entre el foco caliente y el frio.

Es el espesor del material.

Ley de Fourier.
La conducción térmica está determinada por la ley de Fourier, que establece que el flujo de transferencia de calor por conducción en un medio isótropo es proporcional y de sentido contrario al gradiente de...