Mecanismos De Transferencia De Calor

RESUMEN

Entre los tipos de mecanismos de transferencia de calor se encuentran los de convección, radiación y conducción, siendo este último es más utilizado y eficiente ya que actúa directamente en la transferencia, este documento describe los diferentes mecanismos y sus respectivas aplicaciones, como compresores, hornos e intercambiadores de calor respectivamente, aprovechando los conocimientos adquiridos en el curso e investigaciones consecuentes al tema.

ABSTRACT

Among the types of heat transfer mechanisms are the convection, radiation and conduction, the latter is most widely used and efficient because it acts directly on the transfer, this document describes the various mechanisms and their applications, such as compressors, furnaces and heat exchangers respectively, using the knowledge acquired in the course and consistent research subject.

OBJETIVOS

• Adquirir conocimiento sobre los tipos de transferencia de calor y sus respectivas aplicaciones.

• Analizar la eficiencia de los diferentes mecanismos de transferencia.

• Dar a conocer mediante el documento las destrezas y cuidados de los diferentes métodos.

• Promover el análisis de los mecanismos de transferencia de calor y estar al corriente de los casos en que debe utilizarse cada uno.

INTRODUCCIÓN.

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 (MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR.).

La transferencia de calor se produce normalmente desde un objeto con alta temperatura, a otro objeto con temperatura más baja. La transferencia de calor cambia la energía interna de ambos sistemas implicados, de acuerdo con la primera ley de la Termodinámica.

El calor, transferencia de energía entre dos cuerpos debido a su diferencia de temperatura, puede transferirse a la atmosfera mediante tres mecanismos básicos:

POR CONDUCCIÓN

Se produce cuando la energía se propaga debido a los choques entre las partículas, de forma que en cada choque las partículas ceden parte de su energía cinética a las partículas con las que interaccionan, todo ello sin que haya transporte neto de materia.

Este tipo de transmisión es el que tiene lugar al calentar una barra metálica por un extremo: en ese punto las partículas del metal comienzan a moverse más rápidamente, chocan con las partículas vecinas y la energía se transmite hasta alcanzar el otro extremo, que aumenta su temperatura. Este tipo de transmisión es característico de los sólidos, ya que los líquidos conducen muy mal y los gases prácticamente no conducen. Dentro de los sólidos existen muy buenos conductores, como los metales y malos conductores, como la madera o el papel (Malo, 2012).

Imagen 1. Conducción (MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR.)

MATERIALES CONDUCTORES

El principal parámetro dependiente del material que regula la conducción de calor en los materiales es la conductividad térmica, una propiedad física que mide la capacidad de conducción de calor o capacidad de una substancia de transferir el movimiento cinético de sus moléculas a sus propias moléculas adyacentes o a otras substancias con las que está en contacto. La inversa de la conductividad térmica es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor.

Los mejores conductores del calor son los metales. Sin embargo, no todos los metales son buenos conductores del calor.

Entre los metales buenos conductores del calor tenemos aluminio, plata, hierro, cobre, oro, zinc, platino, plomo, níquel que a su vez son buenos conductores de electricidad. Existen otros elementos naturales que presentan una baja conductividad como son el sodio, calcio, magnesio, potasio, Bario entre otros (TLV)

En términos generales, los metales tienen una mayor conductividad térmica (son mejores conductores del calor), mientras que en ciertos materiales conocidos como aislantes (por ejemplo el corcho, el algodón, la cerámica, madera y la fibra de vidrio) esta conductividad es muy baja.

Tabla 1. Materiales conductores (Educarchile).

EQUIPOS

• Los intercambiadores recuperan calor entre dos corrientes en un proceso.

• Los calentadores se usan primeramente para calentar fluidos de proceso, y generalmente se usa vapor con este fin.

• Los enfriadores se emplean para enfriar fluidos en un proceso, siendo el agua el medio enfriador principal.

• Los condensadores son enfriadores cuyo propósito principal es eliminar calor latente en lugar de calor sensible.

• Los hervidores tienen el propósito de suplir los requerimientos de calor en los procesos como calor latente.

• Los evaporadores se emplean para la concentración de soluciones por evaporación de agua u otro fluido.

APLICACIONES

Industria Petroquímica

En la producción de plásticos, barnices y detergentes la industria.

Industria Textil

En la industria textil, los intercambiadores de calor aseguran una alta eficiencia y rapidez en procesos de fibras y materiales.

• Enfriadores de aceite.

• Generadores de agua potable.

• Controlar temperaturas de productos químicos.

• Manejo de sustancias corrosivas.

• Industria alimentaria:

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