TRANSFERENCIA DE CALOR (CONDUCCION, CONVECCION, RADIACION)
TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN
La transferencia de calor por conducción es aquella que se da entre dos o más sólidos, o entre solidos y líquidos. Para tener este tipo de transferencia de calor es necesario que los objetos se encuentren en contacto directo.
Es importante que sepas que existen materiales que conducen la energía térmica de mejor forma o con mayor rapidez. Por ejemplo, tu suéter puede tener la misma temperatura que tu escritorio de metal, sin embargo al tocarlo tu sentiras el escritorio más frío eso es porque el metal conduce de mejor forma el calor, es decir que tú estarás perdiendo calor de tu cuerpo de forma mas rapida.
Por poner un ejemplo, los metales como el cobre, aluminio, oro y plata se encuentran entre los materiales que mejor conducen el calor. Por otro lado, la madera, el plástico y el caucho son malos conductores de calor, es por eso por lo que en ocasiones las cucharas tienen un recubrimiento de plástico o madera, de esta forma se vuelve segura para que al momento de que la pongas dentro de tu sopa o café no te quemes la mano
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA:
Se conoce como conductividad térmica a la capacidad que tiene un material para conducir calor, contrario a la resistividad térmica que es precisamente el obstáculo que encuentra el calor al querer moverse atreves de un material. Recordemos el ejemplo descrito anteriormente sobre el suéter y el escritorio de metal, otra forma de describirlo seria diciendo que al tacto el metal se siente mas frio porque tiene mayor conductividad térmica y por el calor de tu cuerpo viaja mas rápido atreves del metal, es decir que tu pierdes calor mas rápido.
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TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN
Este tipo de transferencia se da entre un fluido, líquido o gas en movimiento y una superficie sólida. Para poder diferenciar la convección de la conducción, piensa que en la conducción en movimiento de partículas se da a nivel microscópico, es decir que a simple vista no podemos observarlo. Sin embargo, en la convección, el flujo de calor se da de forma macroscópica, es decir, la materia tiene que moverse; por ejemplo, las corrientes de aire a través de las paredes de una casa o los sistemas de enfriamiento por agua.
La convección se puede presentar de dos formas:
• Convección natural: se produce sin ayuda externa, debido al cambio en la densidad que sufre un objeto cuando es sometido a un cambio de temperatura. Piensa en los líquidos, que al calentarse cada vez se acercan más a un estado gaseoso, es decir son menos densos porque sus partículas están más separadas. Entonces este líquido menos denso se moverá a la superficie mientras que el líquido más denso y más frío se irá a la base.
• Convección forzada: es la que se presenta cuando se utiliza una fuerza externa para hacer que el fluido se mueva, por ejemplo, una bomba de agua.
Para esclarecer la diferencia entre la convección natural y la forzada, imagina que dentro de tu habitación hace mucho calor, entonces decides abrir la puerta para que el calor comience a salir cuando las corrientes de aire del exterior entren. Aquí estarías observando el fenómeno de convección natural. Sin embargo, si en lugar de abrir la puerta prendes un ventilador, estarás observando el fenómeno de convección forzada, ya que estás obligando al calor dentro de tu habitación a moverse y estás utilizando el ventilador para reemplazar el aire caliente que esta alrededor de ti por aire más fresco.
COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN.
Al igual que en la conducción, en la convección tenemos un coeficiente H que representa la velocidad de transferencia de calor entre una superficie sólida y un fluido. La diferencia es que este coeficiente no es una propiedad del fluido, sino que se calcula experimentalmente y depende de todas las variables involucradas en un proceso de convección: la geometría de la superficie, la velocidad del fluido, así como sus propiedades y su naturaleza. Debido a esto, tenemos una tabla muy general sobre el coeficiente de transferencia de calor por convección que se muestra a continuación.
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TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACIÓN
Este tipo de transferencia se da entre dos cuerpos que no se encuentran en contacto. Cualquier objeto, sin importar cuál sea su temperatura, emite radiación electromagnética. El cuerpo con mayor temperatura tiene una mayor emisión de radiación electromagnética, mientras que el cuerpo con menor temperatura absorbe la radiación electromagnética y la convierte en calor, aumentando así su temperatura. Para poder distinguir este tipo de transferencia de calor de la transferencia de calor por conducción o convección, imagina el siguiente ejemplo:
En el día a día eres capaz de sentir que el sol te está transfiriendo calor, sin embargo, no estás en contacto directo con el sol, por lo que podemos afirmar que no te transfiere calor por conducción. La distancia entre tú y el sol es muy grande y gran parte del espacio que separa al sol de la tierra está vacío, por lo que no hay un movimiento de materia en algunas partes del espacio, por lo tanto, tampoco se trata de convección. La radiación es el mecanismo a través del cual el sol transfiere calor a los habitantes del planeta Tierra.
Un dato curioso sobre la transferencia de calor por radiación es que es invisible para los ojos, ya que se da principalmente en forma de ondas electromagnéticas, las cuales son imperceptibles para el ojo humano. Por eso se requieren instrumentos como las cámaras térmicas o los termómetros de infrarrojo para detectarlas.
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CBTIS 176
OFIMATICA 2
ECHO POR:
ANDERSON G.R.
GARDENIA I.G.
ALMA CECILIA L.C.
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