TERMODINÁMICA Y TRANSFERENCIA DE CALOR

TITULO: TERMODINÁMICA Y TRANSFERENCIA DE CALOR

AUTOR: CENGEL A. YUNUS

PALABRAS CLAVE: Transferencia de Calor, Sistemas de Ingeniería, Emisión de Calor

DESCRIPCIÓN

La lectura tiene como propósito introducir a los conceptos básicos de termodinámica y transferencia de Calor, el autor quiere generar una conciencia al ingeniero de todos los sistemas donde se producen fenómenos de transferencia de Calor, inclusive propone ejemplos tan cotidianos como la temperatura que se emana constantemente del cuerpo humano.

RESUMEN

Existen una enorme cantidad de fenómenos cotidianos que podrían llegar a modelarse con las leyes y principios de la termodinámica y específicamente de la trasferencia de calor, “Se sabe que una bebida enlatada fría dejada en una habitación se entibia y una bebida enlatada tibia dejada en un refrigerador se enfría” (Cengel, 1998, p.2), Cengel nos menciona uno de los tantos casos que podrían presentarse y emularse con fenómenos termodinámicos, la bebida enlatada pierde calor cuando se ingresa al refrigerador producto de la circulación del refrigerante por el serpentín de la nevera, igualmente y mediante un fenómeno de transferencia de calor la bebida gana calor ya que se encuentra en un medio mucho más caliente que su temperatura cuando esta fría y se introduce en una habitación, como resultado se entibia.

La energía se encuentra en varias formas, el estudio del presente documento se enfocara en una de las formas más habituales de energía en la naturaleza: El calor, este tipo de energía se transfiere de un sistema a otro producto de la diferencia de temperaturas que existe entre estos dos, “la ciencia que trata de la determinación de las velocidades de esa transferencia es la TRANSFERENCIA DE CALOR” (Cengel, 1998, p.2).

Yunus Cengel (1998) menciona un comportamiento termodinámico que es especialmente interesante ya que se trata de nuestro propio cuerpo “Es común encontrar la transferencia de calor en los sistemas de ingeniería y otros aspectos de la vida y no es necesario ir muy lejos para ver una de sus áreas de aplicación, de hecho no es necesario ir a alguna parte. El cuerpo humano está emitiendo calor en forma constante hacia sus alrededores y la comodidad humana está íntimamente ligada con la velocidad de este rechazo de calor. Tratamos de controlar esta velocidad de transferencia de calor al ajustar nuestra ropa en las condiciones ambientales”.

TITULO: TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONDUCCIÓN

AUTOR: CENGEL A. YUNUS

PALABRAS CLAVE: Interrelaciones entre partículas, Energía, Conducción

DESCRIPCIÓN

En esta sección se tratara de las generalidades y el modelo matemático que sigue el mecanismo de transferencia de calor por conducción, uno de los tipos de transferencia que ocurren en el proceso de calentamiento de un recipiente a cocción

RESUMEN

Si se calienta una olla con agua al fuego, la llama transmite calor al metal de la olla, y esta acaba calentándose del todo, aunque solo la base es la que está en contacto con el fuego. El proceso por el cual el calor atraviesa un solidó, se denomina conducción.

En la conducción, las partículas que están a más temperatura tienen también más energía cinética y ceden parte de esta energía a las partículas que les rodean y que están a menos temperatura, sin que se alteren las posiciones relativas de ninguna de estas; así se va propagando la energía térmica por todo el solidó.

Según su comportamiento ante la fuente de calor, los materiales se clasifican en aislantes y conductores térmicos. Los materiales aislantes, como por ejemplo, el corcho y la madera son malos conductores térmicos, por el hecho de que tienen en la estructura bolsas de aire que dificultan la transmisión del calor. Los metales, la cerámica, y el vidrio, entre otros, son conductores térmicos excelentes.

El mecanismo de transferencia de Calor por conducción sigue el siguiente modelo matemático:

[pic 1]

Donde k corresponde al coeficiente de conductividad térmica, A el área de contacto por donde se produce la transferencia de calor dt es la diferencia de temperatura entre las dos superficies y dx corresponde al espesor.

TITULO: TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN

AUTOR: CENGEL A. YUNUS

PALABRAS CLAVE: Transferencia de Calor, convección, Coeficiente Convectivo

DESCRIPCIÓN

Se introducirá al concepto básico de transferencia de calor por convección, se plantea el modelo matemático y se definen los parámetros que están directamente relacionados con este mecanismo de transferencia de calor, por ejemplo, el coeficiente convectivo o coeficiente de convección

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