Unidad 1: Fundamentos de transferencia de calor Flashcards
Conceptos
Características para que exista un Flujo de calor
Dos objetos, sustancias o puntos de referencia.
Temperaturas diferentes –> El calor fluye de la T más alta hacia la más baja
Contacto térmico
Donde se utiliza el flujo de calor
Operaciones unitarias:
*secado
*destilación
*combustión
*evaporación
Cuales son los mecanismos mediante los cuales ocurre el flujo de calor
Conducción
Convección
Radiación
Conducción
El calor fluye en una sustancia:
*Existe un gradiente de temperatura
*Entre moléculas adyacentes
*Sin que haya un movimiento observable de materia.
Conducción en solidos metálicos
Resulta del movimiento de los electrones no ligados.
La conductividad térmica se relaciona con la eléctrica.
Conducción en sólidos no metálicos y líquidos
Se debe al transporte de cantidad de movimiento de las moléculas individuales a lo largo del gradiente de temperatura.
En todos los sólidos el calor se puede transmitir entre átomos adyacente por vibración.
Conducción en gases
Se produce por movimiento al azar de las moléculas, de modo que el calor “se difunde” desde regiones más calientes hasta otras más frías.
Convección
*Cuando una corriente ó partícula macroscópica de fluido cruza una superficie específica, lleva una
determinada cantidad de entalpía. *Relacionado con el movimiento de fluidos.
Radiación
La energía se transmite a través del espacio mediante
ondas electromagnéticas. Si pasa por el vacío, no se
convierte en otra forma de energía, pero si en su camino
encuentra algún material, la radiación se transmite, se
refleja ó se absorbe. La energía absorbida aparece como
calor.
Conductividad térmica
La constante de proporcionalidad k, conductividad térmica ó calorífica
*Propiedad de cada sustancia, dependiente de la temperatura.
*Elevado para los metales y muy bajo para los polvos finos.
*Los sólidos con baja k se usan como aislantes térmicos para reducir la velocidad de flujo de calor.
*La conductividad de los aislantes térmicos es similar a la del aire, porque tienen
dentro grandes cantidades de aire atrapado en espacios vacíos.
Conductividad térmica: medición y estimación
Encontramos en tablas los valores experimentales de k para muchos
gases, líquidos y sólidos, normalmente a presión atmosférica y diversas
temperaturas.
Transmisión de calor por radiación
Energía emitida por la materia que se encuentra a una temperatura finita.
La energía se transmite por ondas electromagnéticas:
*Diferente longitud y frecuencia. *Tienen aplicaciones tecnológicas
*No podemos verlas.
La radiación térmica se encuentra entre las longitudes de onda de 0.1 y 100 um.
Características de la transmisión por radiación
*Todos los objetos emiten radiación electromagnética, por desprendimiento de
energía térmica.
*Las ondas viajan hasta chocar con una superficie sólida.
*La radiación absorbida por la superficie vuelve a transformarse en energía térmica.
