9.6.- TRANSFERENCIA DE CALOR

Las leyes de la Termodinámica tratan de la transferencia de energía e interacción entre calor y trabajo, pero solo en sistemas de equilibrio. En consecuencia, nos permiten determinar los estados inicial y final, pero no sirven para predecir y cuantificar el proceso intermedio. La transferencia de calor proporciona métodos para determinar estos procesos.

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Hay tres modos de transferencia de calor:

  • Conducción: se produce en un medio sólido por efecto de un gradiente de temperaturas que provoca la transferencia de calor de la región de mayor a menor temperatura. El calor transmitido por conducción por unidad de tiempo es proporcional al gradiente de temperatura multiplicado por el área A.
  • Convección: cuando un fluido se pone en contacto con una superficie sólida, se produce un intercambio entre las partículas del fluido y el sólido. Hay dos procesos de convección:
  • Convección libre: la fuerza motriz procede de la diferencia de densidades entre partículas del fluido. Las partículas en contacto con el sólido cambian de temperatura y densidad, lo que provoca un flujo ascensional.
  • Convección forzada: la fuerza motriz procede del exterior y mueve un fluido sobre la superficie.
  • Radiación: en ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas debido a cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas que componen dichas superficies. El calor emitido por radiación viene dado por la ley de Stefan-Boltzmann.

No se puede impedir la transmisión de calor, pero se puede actuar sobre la velocidad de transferencia. El estudio de la transferencia de calor es importante para determinar materiales o configuraciones que optimicen la velocidad de intercambio de calor en base a unos parámetros.

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HEAT TRANSFER SERIES - TSTCB
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