modos transferencia pared plana
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Transferencia calor
Según el autor ruso A.P. Baskakov:
La transferencia de calor es una asignatura de técnica general que estudia los procedimientos de obtener,
transformar, transmitir y utilizar ei calor, asi como los
principios de funcionamiento y las singularidades
constructivas de los generadores de calor y vapor, de las
máquinas, aparatos y dispositivos térmicos,
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Transferencia calor
Es la ciencia que proporciona los métodos auxiliaresque pueden predecir la velocidad de la transmisión decalor durante un proceso.
Es la ciencia que trata de predecir el intercambio deenergía que puede tener
Lugar entre cuerpos materiales como resultado de unadiferencia de temperatura,
Es la energía en tránsito debido a una diferencia detemperatura
Es la ciencia que está relacionada con la razón de
intercambio de calor entre cuerpos calientes y frios,llamados fuente y recibidor.
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Transferencia calor
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Tipos de Procesos deTransferencia de Calor La energía transferida se mide en Joules
(BTU).
El índice de la transferencia de energía,comúnmente es llamado TRANSFERENCIA DE
CALOR, se mide en los vatios (BTU/hr)
El calor será transferido siempre de la zonaCALIENTE a la zona más FRÍAindependientemente del modo de
transferencia El índice de transferencia de calor es un
vector, por lo que se le debe definir sudirección y magnitud. El signo + es asociadoal índice de transferencia de calor, la
dirección depende del marco de referencia yel sistema de coordenadas seleccionado
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Conducción
1. Movimiento Molecular Moléculas de una energía más alta
(movimiento) imparte esa energía a lasmoléculas adyacentes de menor
energía2. Migración de electrones libres
Asociado sobre todo a los metalespuros
Matemáticamente, la conducción esdescribe por la Lay de Fourier
La conducción es el modo primario de la transferenciatérmica a través de sólidos.
La conducción ocurre bajo el principio de dos mecanismos
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Convección
La convección ocurre cuando un líquidointercambia energía con un sólidoadyacente. El movimiento del fluido sobrela superficie sólida adyacente origina la
transferencia de la energía. Si no hay movimiento del fluido entonces
la transferencia térmica ocurre debido ala Conducción. Hay dos tipos de traspasotérmico de la convección:
Convección forzada El movimiento del fluido es inducido por
una fuente externa tal como un ventilador
o una bomba
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Convección
Convección Natural El movimiento del fluido es inducido
por una fuente externa tal como unventilador o una bomba
El gradiente de la temperatura en ellíquido crea variaciones en densidaddenlro del mismo.
El líquido más frío (más pesado) se
hundirá, y el líquido más caliente (másligero) se levantará.
El índice del transferencia de calor dela convección es descrito por la Ley deNewton de transferencia de calor
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Convección
PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN
a) Convección forzada, b) convección natural, c) ebullición, d) condensación
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Convección
Lay de Newton
La ley del Newton de transferencia de calor describe elíndice de transferencia térmica entre una superficie sólida
y un fluido
Esta relación es válida para la convección forzada ynatural. Tamb es la temperatura del fluido.
Se define "h" como el coeficiente de la transferencia delcalor de convección. Esta variable es proporcional a laspropiedades presentes en un sistema de transferencia de
calor por convección
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Radiación Térmica
La radiación térmica es un modoúnico del transferencia de calor. Estemodo no requiere de ningún mediopara el transporte de energía. El
mecanismo exacto de cómo setransfiere el calor radiante no seentiende totalmente.
La energía se puede irradiar de uncuerpo sobre una amplia gama delongitudes de onda. La figura indicaintervalos de valores de la energíaradiante para diversas longitudesde onda. Recuerde que entre mas
corta la longitud, representa ocontiene mayor energía.
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Radiación Térmica
La radiación térmica es solamente unapequeña porción del espectroelectromágnetico mostrado en la figuraanterior. La radiación térmica se
considera que abarcar la luz infrarroja yla luz ultravioleta
La energía radiante hacia una superficiepuede ser:-Reflejada
-Absorbida-Transmitida (material Semitransparente)
El indice de la transferencia de energiatemnica radiante entre dos cuerpos es
descrito por la ley de Stefan-Boltzmann.
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Radiación Térmica
Lay de Stefan-Boltzmann.
Es una propuesta original de José Stefan en 1879 y verificada en1884 por Ludwig Boltzmann, la ley de Stefan-Boltzmann indica
que la emisión de la energía radiante térmica es proporcional ala cuarta potencia de la temperatura absoluta (Kelvin o Rankine).
Donde E es la potencia emisiva de la superfìcie (W/m2), (s es laconstante de Stefan- Boltzmann, y e es la emisividad de lasuperficie. La transferencia de calor por radiación
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Radiación Térmica
Se muestra abajo tres casos, en el cual dos superficiesintercambian calor radiante. Si se asume que laemisividad es igual en los tres casos ¿ Cual caso tiene
la cantidad mayor de transferencia térmica radiante?