TRANSFERENCIA DE CALOR

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“ROMULO GALLEGOS

INGENIERIA EN HIDROCARBUROS

PROF/ING. ALEXANDER GONZALEZ SALAS

ACTIVIDAD # 1

TRANSFERENCIA DE CALOR

19 DE OCTUBRE 2021

1.- a)-  ¿DIFERENCIAS  ENTRE EL CAMPO DE ESTUDIO DE LA TERMODINAMICA Y LA TRANSFERENCIA DE CALOR?, coloque  ejemplo COTIDIANO.      

        Principalmente la termodinámica se interesa en la cantidad de transferencia de calor a medida que un sistema pasa por un proceso, de un equilibrio a otro, y no indica cuanto tiempo transcurrirá. La termodinámica, simplemente indica cuanto calor debe ser transferido para realizar un cambio de un estado de equilibrio específico  a otro, de manera tal compensar en el principio de conservación de la energía.  

        Por otra parte la ciencia de la transferencia de calor determina la rapidez y razones del calor que se transmite. En la transferencia de calor se determina realmente las velocidades en las que se transmite el calor hacia o desde un sistema. Y por lo tanto se varían los tiempos de calentamiento o enfriamiento en función de la temperatura en la que se encuentren ambos sistema.  La transferencia de calor no tan solamente aumenta, disminuye o mantiene las temperaturas de los cuerpos afectados, sino que también produce cambios de fase, como la fusión del hielo o la ebullición del agua.

b).- ¿Cuál ES LA FUERZA IMPULSORA PARA:  a) LA TRANSFERENCIA DE CALOR b) PARA EL FLUJO DE CORRIENTE ELECTRICA c) PARA EL FLUJO DE FLUIDOS?.        

        La diferencia de temperatura es la fuerza impulsora para la transferencia de calor. No puede haber transferencia nata de calor entre dos medios que están a la misma temperatura.

        La diferencia de tensión es la fuerza impulsora para el flujo de corriente eléctrico.

        Y la diferencia de presión es la fuerza impulsora para el flujo de fluidos.

c) ¿Cómo SE DISTINGUE LA TRANSFERENCIA DE CALOR DE LAS OTRAS FORMAS DE TRANSFERENCIA DE ENERGIA?.

Como ya sabemos la energía se puede transferir hacia una masa dada, o desde esta, y esto es logrado por dos mecanismos, calor Q y trabajo W. por su parte, la transferencia de calor su fuerza impulsora es una diferencia de temperatura.

La diferencia de estas, es que la transferencia de energía, evalúa el calor y el trabajo que produce al transferirse la masa de una a otra. Y la transferencia de calor evalúa la diferencia de temperatura que se produce de una masa a otra.

d).- ¿Cuáles SON LOS MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR? ¿Cómo SE DISTINGUEN ENTRE SI?. COLOQUE EJEMPLOS DE CADA UNO.

        Los mecanismos son: convección, conducción y radiación. La convección es la transferencia de calor por medio de un fluido, la conducción es por medio de un sólido o muy bien contacto directo y la radiación a través de ondas.

        La radiación es producida por los cambios en las configuraciones electrónicas de los  átomos o moléculas constituidas y transportadas por ondas electromagnéticas o fotones, por lo que recibe el nombre de radiación electromagnética.

         Un ejemplo de la radiación tenemos el más cotidiano que es el sol que transmita su calor a todas las superficies y todos los planetas.

        La conducción solo ocurre si hay diferencia de temperaturas entre dos partes del medio conductor.

        Para la conducción  el ejemplo lo vemos cuando tenemos un budare y una arepa, ya que la arepa está en contacto con el budare y el budare a su vez con la hornilla que sería la llama.

        La convección solo se produce en líquidos y gases donde los átomos y moléculas son libres de moverse en el medio.

        Un ejemplo de la convección lo vemos, cuando encendemos el aire acondicionado dentro de un cuarto y se sube la temperatura a su máximo, entonces el cuarto queda a una temperatura por ejemplo de 8ºC que sería considerablemente frio, y si la persona viene de la ciudad a una temperatura ambiente de 25ºC o más, al entrar al cuarto, por la temperatura en el que se encuentra el cuarto, el cuerpo se va a ir nivelando hasta alcanzar un equilibrio o hasta que la temperatura del cuerpo alcance la temperatura del cuarto..

(1%) C/U

VALOR: 4%

2.- -a).- ¿Cómo SE DEFINE EL CALOR, DESDE LAS TEORIAS CINETICA Y DEL CALORICO?.

Según la teoría cinética el calor se define como la energía asociada con el movimiento aleatorio de los átomos y moléculas.

Según la teoría del calórico dice que el calor es una sustancia semejante a un fluido, llamado calórico, que no tiene masa, es incoloro, inodoro e insípido y se puede verter de un cuerpo a otro. Cuando se agregaba calórico a un cuerpo, su temperatura aumentaba, y cuando se quitaba, la temperatura de ese cuerpo disminuía.

b).- ¿Qué  EXPRESA EL CALOR SENSIBLE Y EL CALOR LATENTE?.

        El calor sensible se expresa a través de considerare la energía interna como la suma de las energías cinéticas y potenciales de las moléculas.

        El calor latente se expresa cuando hay un agregado de energía en las moléculas de un sólido o de un líquido, el cual vence las fuerzas moleculares ocasionando separación donde el sistema pasa a ser gas.

c).- ¿Cómo ESTAN RELACIONADOS ENTRE SI, EL CALOR, LA ENERGIA INTERNA Y LA ENERGIA TERMICA?.

        La energía interna es toda la energía que pertenece a un sistema mientras esta estacionario, es decir, no se traslada ni rota. Asimismo es la energía térmica. La energía térmica es la parte de la energía interna que cambia cuando cambia la temperatura del sistema, el calor por su parte se utiliza para dar entender tanto energía térmica como transmisión de energía térmica.

        La relación más clara es que si el calor aumenta en un cuerpo, la energía interna también lo hace y por lo tanto hay una modificación del cuerpo y un cambio de fase.

Se puede decir que la energía interna es la suma de todas las energías microscópicas y la energía térmica es una de esas energías que se encuentran dentro de la energía interna.

d).- ¿Cuál ES EL ORIGEN DE LOS TERMINOS LIQUIDO Y VAPOR SATURADO?, USADOS EN LA TERMODINAMICA.    

        Se originan ya que al momento de suministrar calor al punto de una cantidad de líquido este pasa a la fase de vapor y se evaporiza. Diciéndolo de otra forma, el líquido por medio que se suministra presión se forma la primera burbuja y se vuelve en líquido saturado.

        En el caso del vapor saturado este se origina cuando el proceso de vaporización ha culminado al punto de que solo existe una cantidad de líquido. En esa zona limite entra la mezcla liquida  vapor y el vapor sobrecalentado, en caso de que se retire una pequeña cantidad de calor o se incremente la presión este condensa y forma una segunda fase.

                                                                               (1%) C/U

VALOR: 4%

3.-a).-  ¿DE QUE VARIABLES  DEPENDE LA CONDUCTIVIDAD TERMICA?.

        La conductividad térmica depende en gran manera de varios factores, tales como el gradiente de temperatura, las propiedades del material y la longitud de trayecto que sigue el calor.  La conductividad determina sus variaciones, ya que, si los materiales tienen baja conductividad térmica son excelentes para aislar nuestros hogares y empresas, mientras que los materiales con alta conductividad térmica son ideales para su utilización en donde se necesita que el calor se mueva de manera rápida y eficiente de un área a otra. Al seleccionar materiales con la conductividad térmica gracias a sus distintas variaciones podemos lograr el mejor resultado posible.

b).- ¿Qué ES EL FLUJO DE CALOR? ¿Cómo ESTA RELACIONADO CON LA RAZON DE TRANSFERENCIA DE CALOR?.                                             

        Es la medida de la transferencia de energía la cual es causada por una diferencia de temperatura y conduce al equilibrio de temperatura entre las sustancias. Se relaciona con la transferencia de calor ya que, los procesos en los que se transfiere el calor están relacionados  con los mecanismos de la transferencia de calor, como conducción de calor (conducción), flujo de calor (convección) o radiación de calor (radiación).

...