SISTEMAS TÉRMICOS Presentado Por: Ornella Castillo Romario Roca

contenido Sistemas térmicos Régimen de propagación del calor 17/01/2019 contenido Sistemas térmicos Régimen de propagación del calor - Estacionario -No estacionario Formas de transmisión de calor - Conducción térmica - Convección calorífica - Radiación Ejemplos

17/01/2019 SISTEMAS Térmicos La ley de conjunto que gobierna los elementos térmicos es la ley de conservación de la energía. → Flujo de energía que entra y sale del sistema → Calor agregado al sistema → Trabajo hecho por el sistema → Energía interna del sistema.

Régimen de la propagación del calor Transferencia del calor 17/01/2019 Sistemas Térmicos Régimen de la propagación del calor Transferencia del calor ESTACIONARIO NO ESTACIONARIO CONDUCCIÓN CONVECCIÓN RADIACIÓN

17/01/2019 conducción térmica CONCEPTO El calor es transmitido directamente entre partículas en contacto a través de la masa del cuerpo LEY QUE UTILIZA Ley de Fourier : establece que la tasa de transferencia de calor con conducción es proporcional al área normal a la dirección del flujo de calor y al gradiente de temperatura.

17/01/2019 conducción térmica ECUACION VARIABLES

17/01/2019 Se reemplaza la cantidad de calor total por la de flujo térmico referido a la unidad de superficie y a la de tiempo.

convección calorífica 17/01/2019 convección calorífica CONCEPTO Es el transporte de calor por medio de las corrientes ascendente y descendente del fluido. LEY QUE UTILIZA Ley del Enfriamiento de Newton la cual dice que la velocidad de enfriamiento de un sistema es proporcional a la diferencia de temperaturas entre el sistema a enfriar y el sistema frío ECUACIÓN

convección calorífica 17/01/2019 convección calorífica VARIABLES

RADIACIÓN ley de Stefan-Boltzmann ley de radiación de Planck 17/01/2019 RADIACIÓN Consiste en la propagación de energía en forma de ondas electromagnética o partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material. Las leyes de la radiación son: ley de Stefan-Boltzmann ley de radiación de Planck ley de desplazamiento de Wien

Ley de radiación de Planck LEYES ECUACIÓN VARIABLES Ley de Stefan Boltzmann σ es la constante de Stefan-Boltzmann: Ley de radiación de Planck K es la constante de Boltzmann: K= h es la constante de Planck λ=longitud de onda C= velocidad de la luz h= Ley de desplazamiento de Wien T es la temperatura del cuerpo negro en ºK λmax es la longitud de onda del pico de emisión en metros. 17/01/2019

17/01/2019 Ejemplo 1 Calcular el flujo térmico que atraviesa la pared de un horno de dos capas en serie, una de ladrillo de escoria (L1=250mm)y otra de bloque de construcción (L2=380mm). Temperatura de la cara inferior t1=1000ºC; temperatura de la cara exterior t2=60ºC. Conductividades: K1=1.145 kcal/mhºC (escoria) K2=0.675 kcal/mhºC (ladrillo). Parámetros: L1=250 mm=0.25 m L2=380 mm=0.38 m

Resolviendo la resistividad: 17/01/2019 Resolviendo la resistividad: Resolviendo la ecuación:

17/01/2019 Ejemplo 2 Una esfera de 2 cm de diámetro esta a una temperatura de 600ºC. Suponiendo que radia calor como si fuera un cuerpo negro, hallar la energía radiante en watts, emitida por la superficie. Donde el área de la esfera (A) es: Pasando a metros:

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CIBERgrafia Ingeniería de control moderna --- ogata 17/01/2019 CIBERgrafia Ingeniería de control moderna --- ogata http://www.fing.edu.uy/if/cursos/fister/modulos/tcalor/clases/tc4.pdf http://www.ibeninson.com.ar/nsite/archivos/Conveccion.pdf http://www2.udec.cl/~jinzunza/fisica/cap14.pdf http://www.scribd.com/doc/2634854/MODELOS-MATEMATICOS-DE-SISTEMAS-FISICOS http://www.esi2.us.es/~jfc/Descargas/TC/Problemas_propuestos_y_resueltos_TC.pdf