Laboratorio de física calor y ondas. Grupo: T1

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN

Katyn leon 1,Jerson  montes 1, Juan Pacheco 2

Ingeniería industrial 1, Ingeniería electrónica 2, ingeniera mecatrónica

Laboratorio de física calor y ondas. Grupo: T1

Resumen

Esta experiencia de laboratorio consistió en estudiar la transferencia de calor por convección en los líquidos y el aire.

Los temas de estudio que se llevaron a cabo fueron la transferencia de calor, por convección, convección forzada y convección libre

 La convección es transferencia de calor por movimiento de una masa de un fluido de una región del espacio a otra. Como ejemplos conocidos están los sistemas de calefacción domésticos de aire caliente y de agua caliente, el sistema de refrigeración de un motor de coche y el flujo de sangre el cuerpo. Si el fluido circula impulsado por un ventilador o bomba, el proceso se llama convección forzada; Si el fluido circula por diferencias de densidades causadas por expansión térmica, como el ascenso de aire caliente, el proceso se llama convección natural o convección libre    

Palabras claves: transferencia, calor, convección.

2.Abstract

This laboratory experience consisted of studying heat transfer by convection in liquids and air.

The subjects of study that were carried out were heat transfer, by convection, forced convection and free convection

 Convection is heat transfer by movement of a mass of a fluid from one region of space to another. As known examples are domestic hot air and hot water heating systems, the cooling system of a car engine and the body's blood flow. If the fluid circulates driven by a fan or pump, the process is called forced convection; if the fluid circulates due to differences in densities caused by thermal expansion, such as hot air rise, the process is called natural convection or free convection.

Keywords: transfer, heat, convection.

3.        Introducción

Si existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecánica de fluidos.

La convección es una de las tres formas de transferencia de calor (conducción, convección y radiación) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales, la evaporación del agua o fluidos. La convección en sí es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido. Por ejemplo, al calentar el agua en una cacerola, el agua que entra en contacto con la base de la cacerola asciende, mientras que el agua de la superficie desciende, y ocupa el lugar que dejó la porción caliente.

Incluso, se puede llamar convección al proceso de transferencia de calor entre un gas y un sólido o entre un líquido y un sólido a diferentes temperatura.

Fundamento teórico

. La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en una cacerola, la que está en contacto con la parte de abajo de la cacerola se mueve hacia arriba, mientras que el agua que está en la superficie, desciende, ocupando el lugar que dejo la caliente.

La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o un líquido. Se incluye también el intercambio de energía entre una superficie sólida y un fluido o por medio de una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada o asistida).

El calor se transmite por convección en el caso de los fluidos: gases o líquidos, cuando absorben calor en una porción y luego esta porción se desplaza mezclándose con otra más fría cediéndole calor. Este movimiento se denomina corriente de convección y si es provocado por diferencias de densidad debidas a diferencias de temperatura, tenemos, el fenómeno de convección natural.

...