*TRANSMISIN DEL CALORCONDUCCINCONVECCINRADIACIN

*Concepto de flujoUna magnitud fsica...ACarcter vectorial...Una superficie...CANTIDADESCALAR

*Sentido fsico de distintos tipos de flujoTransporte de partculas: El flujo es el nmero de partculas transportadas por unidad de tiempotSN = nSxx = vt

*Flujo de calorEnerga que atraviesa una superficie por unidad de tiempo Potenciahttp://ps1.eis.uva.es/java/carinuri/pagshtml/dcha_ter.htm#FlucalUnidades relacionadas con calorDensidad de flujoPotencia que atraviesa una superficie por unidad de tiempo y unidad de rea

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*La conduccin es el nico mecanismo de transmisin del calor posible en los medios slidos opacos.Cuando en tales medios existe un gradiente de temperatura, el calor se transmite de la regin de mayor temperatura a la de menor temperatura debido al contacto directo entre molculas.CONDUCCIN

*http://www.jhu.edu/~virtlab/conduct/conduct.htmExperimento virtual de conduccin del calorConduccinLey de Fourier: determinacin del flujo de calor(Estado estacionario)

*Conductividades trmicas de algunos materialesa temperatura ambienteBuenos conductoresMalos conductoresLa conductividadtrmica cambia conel estado de agregacin... pero la capacidad de transporte de calor no depende slo de la conduccin

*http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.htmlEJEMPLO 1:CONDUCCIN DEL CALOR (Placa plana)Integracin de la ecuacin de Fourier

*Clculo del flujo de calor a travs del tabique de una habitacin, de 34 cm de espesor, siendo las temperaturas interior y exterior de 22 C y 5 C respectivamente. Tmese como valor de la conductividad k = 0.25 Wm-1K -1.Gradiente de temperaturasDensidad de flujoGradiente de temperaturas constante la temperatura vara linealmente Gradiente de temperaturas constante densidad de flujo constante

*Resistencias trmicasCuando el calor se transfiere a travs de una pared aparece una resistencia a la conduccin Similitud con circuitos elctricos

*Ejemplo. Resistencias en serieResistencia equivalente = suma de resistenciasEjemploCalclese la resistencia trmica de la pared de un refrigerador, formada por tres capas de material, cuyos espesores son, de dentro afuera 2 cm, 10 cm y 3 cm. Las conductividades trmicas de los tres materiales son, respectivamente, 0.25, 0.05 y 0.20 W m-1 K-1.

*http://scienceworld.wolfram.com/physics/CylinderHeatDiffusion.htmlEJEMPLO 2:CONDUCCIN EN EL AISLAMIENTO DE UNA TUBERA

*400 K300 K

*Perfiles en verano (datos: media meses julio y agosto, basado en A. H. Strahler, Geografa Fsica)CONDUCCIN EN SUELOEl suelo tiene una capacidad calorfica alta, entre 0.27 y 0.80 cal/g/C, lo que significa que es un buen acumulador de calor, y una baja conductividad trmica, que hace que la penetracin del calor en el suelo sea lenta, al igual que su enfriamiento.

*Difusividad trmicam2s-1

*Cuando un fluido caliente se mueve en contacto con una superficie fra, el calor se transfiere hacia la pared a un ritmo que depende de las propiedades del fluido y si se mueve por conveccin natural, por flujo laminar o por flujo turbulento.ConveccinConveccin naturalFlujo laminarFlujo turbulento

*CONVECCINLa conveccin es un fenmeno de transporte (materia y energa) que tiene su origen en diferencias de densidad.Cuando un fluido se calienta, se expande; en consecuencia su densidad disminuye.Si una capa de material ms fra y ms densa se encuentra encima del material caliente, entonces el material caliente asciende a travs del material fro hasta la superficie.El material ascendente disipar su energa en el entorno, se enfriar y su densidad aumentar, con lo cual se hundir reiniciando el proceso.

http://www.sunblock99.org.uk/sb99/people/KGalsgaa/convect.htmlhttp://theory.uwinnipeg.ca/mod_tech/node76.html

*Ley de enfriamiento de NewtonCapa lmite

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*LaminarTurbulentoPerfiles de velocidad

*Ley de Newton del enfriamientoPerfiles de temperaturas

*http://orpheus.nascom.nasa.gov/~kucera/explore/lessons/convection.html

*Viscosidad: propiedad molecular que representa la resistencia del fluido a la deformacinDentro de un flujo, la viscosidad es la responsable de las fuerzas de friccin entre capas adyacentes de fluido. Estas fuerzas se denominan de esfuerzo cortante (shearing stress) y dependen del gradiente de velocidades del fluido.Viscosidad dinmicaGradiente develocidad(Pa s=Ns/m2)(1 Pa s = 10 Poise)

*Viscosidad cinemtica (m2s-1)Fluidos viscosos friccin entre capas, disipacin energa cintica como calor aportacin de energa para mantener el flujoFluidos viscosos en rgimen laminar friccin entre capas, disipacin como calor existen intercambios de energa entre capas adyacentes de fluido

*Flujo laminar y flujo turbulentoNmero de ReynoldsSi Re < Re CRTICO Rgimen laminarSi Re > Re CRTICO Rgimen turbulentoValores tpicosSuperficie plana: Re CRTICO 510-5 Conducto cilndrico: Re CRTICO 2200

*GeometraAsperezaPermeabilidadSubcapa agitadaCapa superficial: flujos verticales prcticamente constantes Capa externaAtmsfera libreDecenas de metros 1 kmDireccin del flujo Factores localesDireccin del flujo Condiciones superficiales y rotacin terrestreDireccin del flujo Gradientes horizontales de P y T, rotacin terrestre

*RADIACIN