TERMODINAMICA

INSTITUTO TECNOLOGICO DE ATITALAQUIA

FUNDAENTOS DE TERMODINAMICA

Tema de exposición:

CONVECCION

INTRODUCCION:

En este tema vamos a darles a entender sobre las utilidades, aplicaciones y concepto de Convección.

Como sabemos la trasferencia de calor de un cuerpo a otro se produce por medio de una masa fluida, y esto va de un cuerpo que tiene mayor temperatura a otro que tiene menor temperatura, la trasferencia de calor cambia la energía interna de ambos sistemas implicados, de acuerdo con la primera ley de la Termodinámica.

La trasferencia de calor ocurre en distintos sistemas y cuerpos, pero se puede observar más en el aire y en el agua.

A continuación se explicara de manera detallada el mecanismo de trasferencia de calor por convección.

DESARROLLO

Conceptos:

Convección:

° La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas.

° La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos.

° Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en una cacerola, la que está en contacto con la parte de abajo de la cacerola se mueve hacia arriba, mientras que el agua que está en la superficie, desciende, ocupando el lugar que dejó la caliente.

° Forma de propagación del calor característica de los fluidos y producida por un desplazamiento de la materia en toda transmisión de calor. La convección depende del estado físico y la naturaleza del fluido y de la forma y temperatura de los cuerpos que la circundan. Cuando un fluido está en contacto con un cuerpo a diferente temperatura, una parte de aquél, intercambiando calor con el cuerpo, adquiere una temperatura superior o inferior a la del resto del fluido.

° Propagación del calor en fluidos y líquidos por el movimiento de sus partículas producido por las diferencias de densidad.

CONVECCION:

El modo de transferencia de calor por convección se compone de dos mecanismos de transporte, que son, la transferencia de energía debido al movimiento aleatorio de las moléculas (difusión térmica) y el movimiento global o macroscópico del fluido. El movimiento del fluido se asocia con el hecho de que, en cualquier instante, grandes números de moléculas se mueven de forma colectiva o como agregados.

La transferencia de calor se clasifica de acuerdo con la naturaleza del flujo. Se habla de convección forzada cuando el flujo es causado por medios externos, tales como: ventilador, bomba o vientos atmosféricos. Por otra parte, en la convección natural (o libre) el flujo es inducido por fuerzas de empuje que surgen a partir de la diferencia de densidad ocasionada por la variación de la temperatura en los fluidos.

La convección puede ser natural o forzada.

Convección natural.

Es debida al gradiente térmico, y se justifica:

1. Por la diferencia de densidad o de peso específico que aparece debido a las diferentes temperaturas. Esto produce que el fluido más frío circule hacia abajo y el más caliente hacia arriba, produciendo una corriente ascendente. En esta consideración participa la fuerza de gravedad, pero en el caso que ésta no entre en juego por estar el sistema en el espacio exterior, la convección natural también tiene lugar, por el siguiente

...