Ing. Judith Flores R. MSc.

Mayo 2014

POLTICAS DEL CURSO

Materia: Transferencia de calorCarga semanal: 4 horasParalelo: CHorario: Martes: 18:00 19:00 Jueves: 18:00 19:00

El estudiante debe tener nociones de ciencias matemticas y Fsica.

El estudiante debe tener la predisposicin a consultas bibliogrficas.

El uso del telfono celular est prohibido durante las clases.

En este curso el estudiante comprender los mecanismos y leyes que rigen la transferencia de calor para distintos sistemas trmicos, adems de ser capaces de aplicar sus diferentes variables para evaluar velocidades de calor transmitido .

La clase se desarrollar de manera interactiva profesor estudiante, se enviarn tareas a resolver las mismas que sern evaluadas y revisadas en la clase siguiente, se realizarn talleres en clase.

Examen escrito: 30 puntosExposiciones 30 puntosTalleres 40 puntos

Existen dos principios bsicos:

Regin de temp. Superior regin de tem. Infrerior ( Fuente) (Receptor)

Calor Emitido Calor Absorbido (Fuente ) Receptor

Cuando pasa energa de una superficie en virtud de una diferencia de temperatura existente se indica que ocurre una transmisin de calor.La ley Fundamental que rige este fenmeno es la que el calor se transfiere desde una regin de temperatura superior a una regin de temperatura inferior.

Puesto que la transmisin de calor es una transmisin de energa sigue necesariamente la ley de la conservacin de a energa, esta es la que el calor emitido por la regin de temperatura superior es exactamente igual al calor absorbido por la regin de temperatura inferior.

Existen los siguientes mecanismos a saber: Conduccin Conveccin Radiacin.

Es el mecanismo mediante el cual fluye el valor desde una regin de temperatura alta a una regin de temperatura baja, dentro de un medio slido, lquido o gaseoso o entre medios diferentes por contacto fsico directo.

En conduccin la energa se transmite por comunicacin molecular directa sin movimiento apreciable de dicha molcula.

Es el nico mecanismo por el cul puede fluir calor en slidos opacos, tales como los ladrillos y hornos o el espesor de una tubera.

La relacin matemtica que permite calcular el flujo de calor por conduccin es la Ley de Fourier. Q = -AK ( dT/dx )Donde:Q= Es el flujo de calor (BTU/h);(Kcal/h); WattsA= Es el rea de transmisin de calor, medida como rea perpendicular o normal al flujo de calor. (ft2 ; m2).K= Esla conductividad trmica (BTU/h ft F) (Watt/mtC)

El signo ( _ ) se introduce en la ecuacin considerando que el flujo de calor se toma como positivo , ya que a medida que la temperatura decrece aumenta la distancia (x)

T1T2

Es el mecanismo de transmisin de calor que tiene lugar al mezclarse 2 partes de un mismo fluido (lquido, gas) debidos a movimientos apreciables de la masa del fluido.La conveccin tiene gran importancia como mecanismos de transmisin de calor entre superficie slida y un fludo adyacente o viceversa.

Existen dos clases de conveccin.:Conveccin libre o naturalConveccin forzada

Sucede cuando el movimiento de la masa del fluido es producido por una diferencia de densidad provocada por una diferencia de temperatura, ejemplo:

Agua en calentamiento

Sucede cuando el movimiento de la masa del fluido es producido por un agente mecnico externo, ejemplo:

Un ventilador que impulsa aire o una bomba .Centrfuga impulsa agua en el interior de los tubos de un IC.

Para calcular el calor transmitido entre una superficie y un fluido adyacente o viceversa utilizaremos:

h = coeficiente de pelcula coeficiente individual de transferencia de calor .Coeficiente de conveccin = superficie = fluido o conductancia pelicular.

Es el mecanismo de transmisin calorfica atreves del espacio mediante ondas electromagnticas de determinadas longitudes de onda.

La radiacin trmica ocupa solo una pequea seccin del espectro visible e incluye todas las longitudes de ondas de este pequeo espectro electromagntico ( infrarrojo ultravioleta.

En contraste con los mecanismos de conduccin y conveccin donde la transferencia de energa solar se realiza atraves de un medio, en radiacin el calor puede ser transmitido hacia regiones donde existe el vaco. La ecuacion bsica de transferencia de energa radiante se fundamenta en la Ley de Stefan-Botlzmann.

E = Emitancia de una superficie negra. = constante de Stefan Boltzmann. 0,178 x10(-8) BTU/h . ft2 .k4

Un sistema est en rgimen estacionario o permanente cuando las condiciones de un punto no varan con el tiempo as sea distinto de un punto a otro .Es el caso de la transmisin de calor podemos sealar que la temperatura es una funcin de la posicin y no del tiempo expresado. dT / dt = 0

Conductividad trmica K Es la propiedad fsica que nos indica la mayor o menor facilidad en la que una sustancia determinada transmite calor.

Experimentalmente se demuestra que la conductividad trmica depende: Composicin de la sustancia, fase en que se encuentra, Presin y temperatura.

Conductividad trmica K Analizando las tablas de conductividad trmica, se encuentra que la conductividad de los slidos es mayor lquidos y estos a su vez mayor que de los gases.