Transferencia de calor Capítulo 18 Física Sexta edición Paul E. Tippens Métodos de transferencia de calor Conducción Aislamiento: el valor-R Convección Radiación

Métodos de transferencia de calor Conducción es el proceso por el cual se transfiere energía térmica mediante colisiones de moléculas adyacentes a través de un medio material. El medio en sí no se mueve. Convección es el proceso por el cual se transfiere calor por medio del movimiento real de la masa de un fluido. Radiación es el proceso mediante el cual el calor se transfiere por medio de ondas electromagnéticas.

Conducción Conducción es el proceso por el cual se transfiere energía térmica mediante colisiones de moléculas adyacentes a través de un medio material. El medio en sí no se mueve. La conductividad térmica de una sustancia es una medida de su capacidad para conducir el calor y se define por medio de esta relación. Unidades SI: J/s•m•°C o W/m•K USCS: Btu• in/ft2 • h•°F Métricas: kcal/m • s •°C

Aislamiento: el valor-R El valor-R de un material se define como la relación entre su espesor y su conductividad térmica. La cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo a través de dos o más materiales de diferente espesor es proporcional a su área y diferencia de temperaturas, e inversamente proporcional a la suma de valores-R.

Convección Convección es el proceso por el cual se transfiere calor por medio del movimiento real de la masa de un fluido. La cantidad de calor (H) que se transfiere por convección es proporcional al área y a la diferencia de temperaturas. El término h es el coeficiente de convección.

Radiación La radiación térmica está formada por ondas electromagnéticas emitidas por un sólido, un líquido o un gas en virtud de su temperatura. Un absorbedor ideal o un radiador irreal son otra forma de llamar a los cuerpos negros. La radiación emitida por un cuerpo negro se llama radiación de cuerpo negro. La emisividad es una medida de la capacidad de un cuerpo para absorber o emitir radiación térmica.

Radiación Ley de Stefan-Boltzmann: donde: R = energía radiada por unidad de tiempo por unidad de área e = emisividad de la superficie 0-1 s = constante de Stefan 5.67 x 10-8 W/M2 • K4 T4 = temperatura absoluta a la cuarta potencia Un cuerpo a la misma temperatura que sus alrededores irradia y absorbe calor en las mismas cantidades.

Conceptos clave Conducción Conductividad térmica Convección natural Convección forzada Coeficiente de convección Radiación térmica Cuerpo negro Emisividad Ley de Stefan-Boltzmann Constante de Stefan s Ley de Prevost

Resumen de ecuaciones