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Diferencia entre revisiones de «Transferencia de calor»

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En [[física]], '''la transferencia de calor''' es el paso de [[energía térmica]] desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un objeto sólido o un fluido, está a una [[temperatura]] diferente de la de su entorno u otro cuerpo, ''la transferencia de energía térmica'', también conocida como transferencia de calor o intercambio de calor, ocurre de tal manera que el cuerpo y su entorno alcancen [[equilibrio térmico]]. La transferencia de calor siempre ocurre desde un cuerpo más caliente a uno más frío, como resultado de la [[Principio Cero de la Termodinámica|ley cero de la termodinámica]]. Cuando existe una diferencia de temperatura entre dos objetos en proximidad uno del otro, la transferencia de calor no puede ser detenida; solo puede hacerse más lenta.
Los cuerpos, sometidos a la influencia de una fuente calórica, se calientan, es decir, absorben parte del calor transmitido. También esos cuerpos, en función del material de que están constituidos, no absorben ese calor de la misma forma e intensidad.
 
El calor absorbido por el cuerpo lo recorre interiormente, desde la cara expuesta a la fuente calórica, hasta la cara opuesta. Es decir desde una zona de mayor temperatura a otra de menor temperatura.
En este fenómeno, que se conoce con el nombre de conductividad térmica, vemos que no todo el calor absorbido por la cara expuesta llega hasta la opuesta. Esto lo podemos comprobar aplicando una mano sobre ambas caras, con lo cual sentiremos que la cara opuesta está más fría que la expuesta.
Esto significa que el cuerpo opuso cierta resistencia al paso del calor por su interior; este fenómeno se conoce como resistencia térmica del material.
La propiedad de retener parte del calor absorbido e impedir su paso total de una cara a la otra del cuerpo, es la capacidad aislante al calor que posee el material.
En un muro cualquiera de una construcción, el calor imperante en el exterior, pasará a través de su masa al interior del local, en la medida que su capacidad aislante lo permita.
Si dentro de un ambiente debemos lograr un rango de confort determinado, en función de las normas mínimas de habitabilidad, habrá que diseñar el muro con materiales y espesores adecuados, de modo tal que se logre el máximo aislamiento.
La transmitancia térmica, es decir, la propiedad de los cuerpos de dejar pasar calor a través de su masa, deberá entonces limitarse.
Para ello debemos estudiar los fenómenos de transferencia de energía en forma de calor, que comúnmente denominamos transferencia de calor.
 
 
== Mecanismos de transmisión ==
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La convección es la combinación de conducción y transferencia de energía térmica a través de fluidos en movimiento o el movimiento de grupos de partículas calientes hacia áreas más frías en un medio material. A diferencia de conducción pura, ahora, fluido en movimiento está adicionalmente envuelto en la convección. Este movimiento ocurre en [[fluidos]] o en el interior de ellos, pero no en sólidos porque en estos, las partículas mantienen su posición relativa hasta tal punto que no se permite el movimiento o el flujo en masa de las mismas, y por lo tanto la conexión no puede ocurrir.
 
La converciónconvección sucede en dos formas: convección natural y convección forzada.
 
En la '''converciónconvección natural''', el fluido circula alrededor de una fuente de calor, se vuelve menos denso y se eleva. Entonces en los alrededores, el fluido más frío se mueve para remplazarlo. Este fluido frío es entonces calentado y el proceso continúa, formando la convección. La fuerza impulsora de la convección natural es la [[flotabilidad]], como resultado de las diferencias en la densidad del fluido cuando la [[gravedad]] o cualquier otro tipo de [[aceleración]] está presente en el sistema.
 
La '''convección forzada''', en contraste, ocurre cuando bombas, ventiladores u otros mecanismos son usados para impulsar el fluido y crear una convección artificialmente inducida.
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A temperaturas de la superficie calefactada aún mayores, se alcanza un régimen de ebullición en película, hidrodinámicamente más tranquilo. La cantidad de calor que atraviesa la película de vapor por unidad de tiempo es pequeña, pero crece lentamente con la temperatura. Si se diera el caso de un contacto entre el líquido y la superficie calefactada, se desencadenaría un proceso extremadamente rápido de nucleación de una nueva película de fase vapor ([[nucleación]] espontánea).
 
== Disciplinas académicas ==
==Referencias==▼
Los fenómenos de transferencia son generalmente parte del programa de estudios de [[ingeniería química]], [[Ingeniería Agrícola]] o [[ingeniería mecánica]]. Comúnmente, los conocimientos sobre [[termodinámica]] son un [[wikt:prerequisite|condición previa]] para el estudio de la transmisión de calor, dado que las leyes de la termodinámica son esenciales para comprender el mecanismo de la transferencia de calor. Otras disciplinas relacionadas con la transmisión de calor incluyen la [[conversión de energía]], [[thermofluids]] and [[Fenómenos de transporte|transferencia de materia]].
<!--In 1960, with the publication of ''Transport Phenomena'', R.B. Bird, W.E. Stewart, and E.N. Lightfoot of the University of Wisconsin united the three previously fragmented subjects of [[momentum transfer]], heat transfer, and transferencia de materia into a single volume providing a unified approach to the transfer processes.
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Los métodos de transferencia de calor se usan en las siguientes disciplinas, entre otras:
*[[Ingeniería de automoción]]
*[[Thermal management of electronic devices and systems]]
*[[HVAC]]
*[[Aislamiento térmico|Aislamiento]]
*[[Procesamiento de materiales]]
*Ingeniería de [[centrales de energía]]
 
== Véase también ==
*[[Calor]]
*[[Conducción térmica por contacto]]
*[[Aislamiento térmico]]
*[[Física térmica]]
*[[Ciencia de calor]]
*[[LMTD]]
*[[Método NUT]]
 
=== Otros temas fundamentales de ingeniería ===
* [[Análisis de circuitos de resistencia]]
* [[Dinámica (Mecánica)|Dinámica]]
** [[Termodinámica]]
** [[Hidrodinámica]]
* [[Economía ingenieril]]
* [[Ciencia de materiales]]
** [[Resistencia de materiales]]
* [[Estática]]
 
▲== Referencias ==
{{listaref}}
 
=== Revistas relacionadas ===
En inglés:
*''Heat Transfer Engineering''[http://www.tandf.co.uk/journals/titles/01457632.asp]
*''Experimental Heat Transfer''[http://www.tandf.co.uk/journals/titles/08916152.asp]
*''International Journal of Heat and Mass Transfer''[http://www.sciencedirect.com/science/journal/00179310]
*''ASME Journal of Heat Transfer''[http://scitation.aip.org/dbt/dbt.jsp?KEY=JHTRAO]
*''Numerical Heat Transfer Part A''[http://www.tandf.co.uk/journals/titles/10407782.asp]
*''Numerical Heat Transfer Part B''[http://www.tandf.co.uk/journals/titles/10407790.asp]
*''Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering''[http://www.tandf.co.uk/journals/titles/15567265.asp]
 
=== Enlaces externos ===
En inglés:
*'''[http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-tutorials/steam-engineering-principles-and-heat-transfer/heat-transfer.asp Heat Transfer Tutorial]''' Modes of heat transfer (conduction, convection, radiation) within or between media are explained, together with calculations and other issues such as heat transfer barriers - Spirax Sarco
*[http://webcast.berkeley.edu/courses/archive.php?seriesid=1906978353 Heat Transfer Podcast - Arun Majumdar - Department of Mechanical Engineering - University of California, Berkeley]
*[http://www.cheresources.com/heat_transfer_basics.shtml Heat Transfer Basics] - Overview
*[http://web.mit.edu/lienhard/www/ahtt.html A Heat Transfer Textbook] - Downloadable textbook (free)
*[http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html Hyperphysics Article on Heat Transfer] - Overview
*[http://www.tauac.org/site/News2?page=NewsArticle&id=5863 A molecular heatwave?]
 
[[Categoría:Termodinámica]]
[[Categoría:Ingeniería Agrícola]]
 
[[be:Цеплаперадача]]
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