Transmision del calor

Transmisión del calor
Un cuerpo caliente sede calor no solo a los cuerpos con los cuales está en contacto si no también a todos los cuerpos que los rodeados. La transmisión del calor de los cuerpos calientes a los cuerpos fríos se efectúa de 3 formas:
Por conducción
Por radiación
Por convección
Cuando se coloca la mano en contacto directo con un radiador de la calefacción de aguacaliente, el calor del radiador pasa a la mano por conducción a través de las paredes del radiador. En cambio si la mano se mantiene encima del radiador y sin estar en contacto con él, el calor alcanza la mano por convección. Por último si la mano se coloca a un lado del radiador también le llega su calor a pesar que su conducción a través del aire es despreciable y la mano no está en la trayectoria deconvección; en este caso el calor llega por ondas caloríficas.


Transmisión del calor por conducción
Este proceso tiene lugar en el interior del cuerpo o entre cuerpos en íntimo contacto, es decir se efectúa de molécula a molécula.
En efecto si el extremo de una barra metálica se coloca en la llama y el otro se sostiene con la mano se observa que el calor llega a la mano, este fenómenofísico se explica porque en el extremo que calienta la llama las moléculas aumentan su agitación y al chocar entre ellas entregan parte de su energía.
La conducción del calor únicamente puede tener lugar cuando las distintas partes de un cuerpo se encuentran a temperaturas diferentes. La dirección de la corriente calorífica es siempre desde los puntos de mayor temperatura a los de menor.
Enconsecuencia si el calor de un cuerpo pasa a otro cuando ambos están en contacto, por definición la temperatura del primero es mayor que la del segundo, si no hay paso de calor del uno al otro sus temperaturas son iguales



Cuando las diferentes temperaturas se mantienen constantes en cada punto del cuerpo se dice que se encuentra en estado estacional.
La experiencia demuestra que para un cuerpo enestado estacionario la cantidad de calor transmitida por conducción es proporcional a la superficie transversal (S) a las diferentes temperaturas T1 y T2 y al intervalo de tiempo T e inversamente proporcional al espesor (e) o distancia que media entre 2 secciones considerables. A demás se supone que la corriente calorífica es perpendicular a las secciones de pasajes (como indica la figura). Deacuerdo a lo dicho se deduce que:

Q= Ct . S . (T1 – T2) T
e
La formula anterior es válida para el caso en que las superficies interiores y exteriores son iguales. Cuando dicha superficie difiere como por ejemplo para una envoltura cilíndrica de longitud L radio interior Ri, radio exterior Re, en la cual la sección de pasaje de calor varía con la distancia alcentro, la cantidad de calor transmitida por conducción desde el interior hasta el exterior esta expresada por la siguiente ecuación:


Q= 2 π L Ce (T2 – T1)
Ln Re
Ri





Es decir para este caso la conducción del calor por conducción es inversamente proporcional al logaritmo neperiano (Ln) de la relación de los radios.
Para aumentar las superficies detransmisión de calor por conductividad ya sea para refrigerar los cilindros de un compresor o para aumentar el efecto de un aparato de calefacción se emplean aletas salientes que representan un desarrollo considerable y que puede quintuplicar y aun ser 10 veces mayor la superficie sobre la cual se coloca.

Coeficiente de conductividad térmica (Ct)
El coeficiente de conductibilidad térmica (Ct) es lacantidad de calor que en la unidad de tiempo, conduce a través de una superficie transversal unitario y a lo largo de una longitud unitaria, mediante una diferencia unitaria de temperatura. Es decir:
Si:
S = 1m2 Q= - Ct . S . (T1 – T2) Δ T
(t1-t2) = 1º C e
ΔT = 1 hora -Ct = Q . e...