mecanismos basicos de la transferencia de calor
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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-