mecanismos basicos de la transferencia de calor

8/16/2019 Mecanismos Basicos de La Transferencia de Calor

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MECANISMOS BASICOS DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR

1.1 Conducción del Calor

La conducción es la transferencia de calor , por medio de la excitación molecular en el interior del

material, sin ningún tipo de movimiento entre los objetos. Si un extremo de una barra de metal está a

una temperatura más alta, entonces se transferirá energía hacia el extremo más frío, debido a las

colisiones de partículas de alta velocidad con las más lentas, produciéndose una transferencia neta

de energía hacia estas últimas. n una transferencia entre dos superficies planas, como la pérdida

de calor a través de las paredes de una casa, la tasa de transferencia de calor por conducción es!

"álculo

# calor trasnferido en el tiempo #

# conductividad térmica de la barrera

# área

# temperatura

# grosor de la barrera

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatra.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatcond.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatcond.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatra.html#c1


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1.2 Convección del Calor

La convección es la transferencia de calor por medio del movimiento de una masa fluida, tal como el

aire o el agua. "uando estos se calientan se mueven hacia fuera de la fuente de calor,

transportando consigo la energía. La convección por encima de una superficie caliente ocurre

por$ue, cuando se calienta el aire en contacto con la superficie, se expande, se hace menos denso,

% se eleva &ver la le% de gas ideal'. (e igual manera, el agua caliente es menos densa $ue la fría %

por tanto se eleva, originando corrientes de convección $ue transportan energía.

1.2.1 CUERO NE!RO." )o todas las superficies emiten o absorben la misma cantidad de energía

radiante cuando se calientan a la misma temperatura. *n cuerpo $ue emite &radiación difusa' o absorbe la

máxima cantidad de energía a una temperatura determinada es un cuerpo negro, $ue no es más $ue un

modelo ideal al $ue se pueden aproximar en la práctica los cuerpos reales recubriendo su superficie con

determinadas pinturas o modificando su forma+ es, por lo tanto, un cuerpo estándar con el $ue pueden

compararse otros cuerpos radiadores.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatra.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/dens.html#denshttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/kinetic/idegas.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatra.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/dens.html#denshttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/kinetic/idegas.html#c1


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1.2.2


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1.# ANALO!$A EL%CTRICA DE LA CONDUCCI&N

*tilia los conceptos desarrollados en la teoría de los circuitos eléctricos %con frecuencia se llama analogía entre el flujo de calor % la electricidad. Lacombinación L-/ e$uivale a una resistencia % la diferencia de temperaturaes análoga a una diferencia de potencial. La ecuación puede escribirse enuna forma semejante a la le% de 0hm de la teoría de los circuitos eléctricos


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en donde

l recíproco de la resistencia térmica se denomina conductancia térmica

1ara tres secciones en serie

1.'


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CONDUCCION


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2.1 Ecuacion (eneral de la conducción de calor

donde!

es el calor transmitido por unidad de tiempo.

&o ' es la conductividad térmica.

es el área de la superficie de contacto.

es la diferencia de temperatura entre el foco caliente % el frío.

es el espesor del material.

2.2


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2.#


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2.)

La técnica de análisis por elementos finitos &/2' consiste en dividir la geometría en la $ue se $uiere

resolver una ecuación diferencial de un campo escalar o vectorial en un dominio, en pe$ue3os

elementos, teniendo en cuenta unas ecuaciones de campo en cada elemento, los elementos del

entorno de vecindad % las fuentes generadoras de campo en cada elemento. 4abitualmente, esta

técnica es mu% utiliada en el ámbito de la ingeniería debido a $ue muchos problemas físicos de

interés se formulan mediante la resolución de una ecuación diferencial en derivadas parciales, a

partir de cu%a solución es posible modelar dicho problema &transmisión del calor, electromagnetismo,

cálculo de estructuras, etc'. sta técnica se encuentra automatiada en las herramientas soft5are

comerciales, llamadas herramientas de análisis por elementos finitos para problemas físicos tanto de

propósito general, como aplicadas a problemas físicos particulares.

CON*ECCION" CONDUCCION


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• "onvección natural! n la convección natural el flujo resulta solamente de la diferencia de

temperaturas del fluido en presencia de la fuera gravitacional, puesto $ue la densidad del

fluido disminu%e con el incremento de temperatura

• "onvección forada! n la convección forada se obliga al fluido a fluir

mediante medios externos, como un ventilador o una bomba.

http://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/eleynewt/eleynewt.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/medios-comunicacion/medios-comunicacion.shtml


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Desarrollo de unidad 1, 2 y 3

MATERIA+ 6ransferencias de calor.

DOCENTE+ 7ernardo 2lores Santibá3e.

ALUMNO+ Suriel 7asilio 8orelos

CARRERA+ 9ng. 8ecánica

SEMESTRE+ Sexto.

FEC,A+ :;-8a%o-

mecanismos basicos de la transferencia de calor

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