Mecanismos de transferencia de calor

Honelako gehiago

ENERGÍA INTERNA, CALOR Y TEMPERATURA

by Heidy Andrade

HIDROGRAFÍA PERUANA

by Pool Gutierrez Molina

TEORIA DE LA RELATIVIDAD

by Carolina Rey

ANTECEDENTES HISTORICOS DEL ENFOQUE SISTEMICO

by Oscar Berthier Alzate Gonzalez

Mecanismos de transferencia de calor

Radiación

Tasa neta de ganancia o pérdida de energía por unidad de tiempo (potencia)

P_(neta= ) ϑAe(T_S^4-T^4)

- Si Ts es menor que T, entonces P = (-) indicando pérdida neta de energía. - Si Ts=T no hay diferencia de temperatura por lo que hay un intercambio continuo de energía radiante, pero NO hay un cambio neto de energía interna del objeto

Ley de Stefan

P= ΔQ/Δt = ϑAeT^4

- La (e) es le emisividad, la cual es un número adimensional entre 0 y 1característico del material

Superficies Brillantes

- Emisividad cercana a 0 - Malos absorbedores ya que casi toda la radiación incidente se refleja

Superficies oscuras

- Emisividad cercana a 1 - Mejores emisoras de radiación - Buenas absorbedores - Un absorbedor y emisor ideal se denomina cuerpo negro (e=10)

- Dónde P es la potencia radiada n watts (W) o (J/s), A es el área superficial del objeto y T es la temperatura en la escala de Kelvin; ϑ es una constante de valor 5,26*10 ^8 W

No requiere un medio de transporte, e la transferencia de energía por ondas electromagnéticas. - Ejemplo: Luz visible y otras son llamadas energía radiante.

- Absorción por resonancia - Efecto Invernadero - Termografía y termogramas

Convección

Es transferencia de calor como resultado de una transferencia de masa, puede ser natural o forzada

Transferencia de calor mediante la movilidad de las moléculas de los fluidos (líquidos y gases)

Convección forzada

- El fluido se mueve mecánicamente, produciéndose transferencia sin diferencia de temperatura. - Ejemplo: refrigerador, sistemas domésticos de calefacción por aire forzado, sistema circulatorio humano y sistema de enfriamiento del motor en un automóvil.

Convección Natural

- Hay ciclos de este tipo en líquidos y gases -Ejemplos: agua fría en contacto con un objeto caliente o en ciclos atmosféricos naturales

Conducción

Es el resultado de las interacciones moleculares

Conducción de calor

Descrita cuantitativamente como la tasa de flujo de calor con el tiempo ΔQ/ Δt en un material para una ΔT determinada.

ΔQ/Δt= kAΔT/d - Dónde k es la constante de la conductividad térmica, esta caracteriza la capacidad del material para conducir y es dependiente únicamente del tipo de material. - Entre mayor sea k, más rápido se conducirá el calor.

Su capacidad dependerá de factores como

Composición

Tamaño y forma del objeto

Fase de la Sustancia

Gases

- Son malos conductores térmicos debido a la separación relativa de las moléculas, siendo poco frecuentes los choques. - Los líquidos y sólidos mejores conductores debido a la mayor cercanía de sus moléculas por lo cual pueden interactuar más facilmente.

Sólidos

Se pueden dividir en 2 categorías

No Metales

- Presentan un número relativamente pequeño de (e-) libres, dicha ausencia hace malos conductores de calor; denominado aislante térmico. - Ejemplo: madera y tela.

Metales

- Buenos conductores de calor, son conductores térmicos. - Poseen gran número de (e-) los cuales se mueven libremente (no están unidos permanentemente ni a átomos o moléculas) responsables de la buena conducción térmica.

Moléculas de la parte del objeto que está a mayor temperatura vibran con mayor rapidez, estas chocan contra las moléculas menos energéticas (parte fría del objeto) y les transfieren una parte de su energía

Es el resultado de la diferencia de temperaturas

Transfiriéndose energía desde una región con temperatura mas alta a una con más baja