Mecanismos De Transferencia De Calor

MECANISMOS DE TRANSFERNECIA DE CALOR

MARCO TEORICO

CONDUCCION

La conducción es el mecanismo de transferencia de calor debido a la interacción entre partículas adyacentes del medio. No se produce movimiento macroscópico de las mismas. Puede tener lugar en sólidos, líquidos y gases, aunque es característica de los sólidos, puesto que en gases y líquidos siempre se producirá convección simultáneamente.

LA CONDUCTIVIDAD TERMICA (K)

Es una medida de capacidad del material para conducir el calor. Sus unidades en el sistema ingles son W/m x °C. EN GENERAL, la conductividad térmica depende de la temperatura. En la práctica se evalúa la conductividad térmica a la temperatura promedio y se considera constante. Los materiales anisótropos (las propiedades dependen de la dirección que se considera) la conductividad térmica depende de la dirección considerada. Por ejemplo, la conductividad térmica de la madera en el sentido transversal a la fibra es diferente a q la que se tiene en sentido paralelo a la misma

Q=-K*A*dT/dX

K= coeficiente de conductividad

Q= Calor transmitido

Dx=espesor

Dt= diferencia de temperaturas

CONVECCION

Es el modo en que se transfiere la energía entre una superficie sólida y el fluido adyacente (liquido o gas) efectos combinados de la conducción y el movimiento de fluido. Existe movimiento macroscópico de las partículas del fluido. Cuanto más rápido es el movimiento del fluido mayor es la trasferencia de calor por convección. En ausencia de dicho movimiento la transferencia de calor entre una superficie sólida y el fluido adyacente seria por conducción pura.

El proceso de transferencia de calor que comprende cambio de fase de un fluido también se considera convección por el movimiento inducido de dicho fluido durante el proceso. Por ejemplo la ascensión de las burbujas de vapor durante la ebullición o el descenso de las gotas de líquido durante la condensación.

La ley que describe el comportamiento en este mecanismo de transferencia de calor es la ley de enfriamiento de newton.

Q= h*As*( Ts-Tr)

Q= el flujo de calor que se transfiere

As= área de la superficie del solido

Ts= temperatura en la superficie del solido

Tr= temperatura en el fluido suficientemente alejado de la superficie del solido

H= coeficiente de convección

RADIACION

La radiación es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas ( o fotones), como resultado de los cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas en lo que respeta la a la transferencia de calor es de interés la radiación térmica o forma de radiación emitida por los cuerpos debido a sus temperaturas. La radiación térmica suele corresponder a la banda de frecuencia de los infrarrojos.

La radiación presenta una diferencia fundamental respecto a la conducción y convección: las sustancias que intercambian calor no tienen que estar en contacto, sino que pueden estar separadas por un vacio.

La transferencia de calor por radiación a diferencia de conducción y convección no requiere la presencia de un medio interventor la razón máxima de la radiación que se puede emitir desde una superficie a una temperatura Ts de la superficie emisora es expresada por

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