Que Tipo De Transferencia De Calor Se Lleva A Cabo Para Obtener Vapor De Agua?

De Wikipedia, la enciclopedia libre Las tres formas de transferencia del calor son: conducción, convección y radiación, mediante las que se transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas, La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos, la evaporación del agua o fluidos.

La convección en sí es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido. Por ejemplo, al calentar el agua en una cacerola, el agua que entra en contacto con la base de la cacerola asciende al calentarse, mientras que el agua de la superficie desciende por los lados al enfriarse, y ocupa el lugar que dejó la porción caliente.

Del mismo modo que en la conducción, requiere un material para la transferencia. A diferencia de la radiación, la cual no necesita un medio para que ocurra la transferencia. La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gas o un líquido,

1. Incluye también el intercambio de energía entre una superficie sólida y un fluido o por medio de una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada o asistida).
2. Esta se caracteriza a través del número de Nusselt ( Nu ) que es función de los números de Reynolds ( Re ) y de Prandtl ( Pr ).

En el caso del flujo laminar dentro de la tubería se utiliza la ecuación de Sieder-Tate. Para flujo turbulento dentro de tubería se utiliza la ecuación de Boelter-Dittus. En la transferencia de calor libre o natural, un fluido es más caliente o más frío.

1. El contacto con una superficie sólida, causa una circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.
2. La circulación es causa de las fuerzas de flotación y las fuerzas viscosas.
3. La relación entre ambas fuerzas es el número de Grashof ( Gr ) que es función del número de Reynolds y Prandtl.

La convección puede ser externa o interna. Cuando es externa entonces el fluido se mueve sobre las superficies y si es interna entonces se mueve por dentro de las superficies. Así como la capa hidrodinámica en transferencia de momento, la capa límite térmica en transferencia de calor sirve para contrastar los espesores de las capas.

La relación entre las capas de transferencia de propiedades sirve para saber cuál transferencia es mayor a nivel molecular, tal relación es el número de Prandtl. El número de Pr es mayor a 1, menor a 1 o igual a 1. Sirve para saber cómo se vinculan entre ellas. Los lubricantes tienen números de Pr elevados.

El Pr de los gases es 0,70. La transferencia de calor por convección se expresa con la Ley del enfriamiento de Newton :

Símbolo	Nombre
	Coeficiente de convección
	Área del cuerpo en contacto con el fluido
	Temperatura en la superficie del cuerpo
	Temperatura del fluido lejos del cuerpo

El coeficiente convectivo, es decir, la constante para la conducción es la conductividad térmica. Este depende de las propiedades de fluido, geometría del sistema, velocidad de flujo, distribución de temperatura y variación de la temperatura. El análisis dimensional permite determinar una ecuación que relaciona el coeficiente de convección con otras variables las cuales se pueden cuantificar, esto ocurre para convección forzada como para convección libre.

Si se realiza un análisis exacto de la capa límite entonces, a partir de la Ecuación de Navier-Stokes, se obtiene según las circunstancias una ecuación final para el balance de cantidad de movimiento, Se realiza el mismo procedimiento para el balance de energía y se obtiene otra ecuación final. La relación que permite determinar el coeficiente de convección resulta de vincular las anteriores.

Para fluidos con Pr =1 ocurre que el número de Nu depende solamente del número de Re,

¿Cómo se transfiere el calor del vapor?

Transferencia de calor: qué es y mecanismos de transmisión de calor La transferencia de calor es la forma en que el calor pasa de un lugar a otro. El calor puede transferirse por tres mecanismos: conducción, convección y radiación. Cuando dos cuerpos están en contacto transfieren el calor por conducción, como cuando tocamos el asa de una tetera sobre el fuego. El fuego transfiere calor por radiación, la tetera transfiere el calor por conducción y el vapor caliente transfiere calor por convección. Lo que conocemos como calor es la transferencia de energía entre los cuerpos. Esto solo ocurre cuando hay una diferencia de temperatura, es decir, cuando un cuerpo es más caliente le transfiere energía en forma de calor a otro cuerpo más frío.

¿Qué tipo de transferencia de calor se realiza?

Hay tres métodos fundamentales median te los cuales ocurre este intercambio de calor: Conducción, convección, y radiación. La mayor parte de lo que se ha estudiado incluye transferencia o transmisión de calor por conducción, es decir, mediante colisiones moleculares entre moléculas vecinas.

¿Qué es la transferencia por conducción?

La transferencia de calor por conducción es el resultado de interacciones moleculares. Las moléculas de un objeto que está a una temperatura más alta vibran con mayor rapidez, estas chocan contra las moléculas menos energéticas situadas en la parte de menor temperatura del objeto.

¿Cuáles son las tres formas de transferencia de calor?

Tres formas de transmisión de calor : radiación, conducción y convección.

¿Qué es la conducción convección y radiación?

En la conducción, la transferencia de calor ocurre cuando un cuerpo u objeto está en contacto con otro. La convección, en cambio, se produce por movimiento de gases o líquidos a diferentes temperaturas. Por su parte, la radiación es una transferencia de calor sin que los cuerpos estén en contacto.

¿Qué significa transferencia de calor por método directo?

Procesos de Transferencia de Calor – Conducción, Convección y Radiación

Inicio / TRANSFERENCIA DE CALOR La Transferencia de calor es un proceso de propagación del calor de un sitio a otro, produciéndose cuando hay un gradiente térmico de temperaturas El proceso persiste hasta que se igualan las temperaturas ( equilibrio térmico), habiendo una transferencia de energía entre ellos, a través de cambios en la presión, la temperatura y volumen. Existen tres modos distintos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación.

Conducción : Es la transferencia de calor que se produce a través del contacto directo entre dos cuerpos, sean sólidos, líquidos o gaseosos, cuando existe una diferencia de temperatura y en virtud del movimiento de sus partículas del cuerpo caliente al más frio. Convección : La transmisión de calor por convección es la transferencia de calor debido al movimiento molecular de un fluido (gas o liquido), puede haber unas convección natural o una convección forzada (o combinación de ambas). Radiación : Es la radiación electromagnética emitida por los cuerpos por encima de una temperatura del cero absoluto. En ausencia de un medio, existe una transferencia neta de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas, debido a que todas las superficies con temperatura finita emiten energía en forma de ondas electromagnéticas. ​

Para el estudio de todos estos fenómenos, disponemos de una amplia gama de equipos entre los que podremos encontrar, entrenador de Intercambiadores de calor de placas, intercambiadores de calor de tubos concéntricos, intercambiadores de calor de carcasa y tubos, entrenador de la Ley de Boyle, entrenador de la ley de Stefan-Boltzmann, sistemas de transferencia de calor por conducción, por radiación y por convección, equipos de ensayo de conductividad térmica en materiales de construcción, torres de enfriamiento, etc.

¿Qué es la convección ejemplos?

Por ejemplo, al calentar el agua en una cacerola, el agua que entra en contacto con la base de la cacerola asciende al calentarse, mientras que el agua de la superficie desciende por los lados al enfriarse, y ocupa el lugar que dejó la porción caliente.

¿Cómo se produce la convección?

La convección se define como el calor transmitido en un líquido o en un gas como consecuencia del movimiento real de las partículas calentadas en su seno. Si este movimiento es debido al efecto de la gravitación, en virtud de las diferencias de densidad, se llama convección natural.

¿Qué es la conducción de calor ejemplos?

Qué es la conducción del calor – La conducción es una forma de transferir el calor entre dos cuerpos cuando están en contacto o en el momento que el calor dentro de un mismo cuerpo pasa de un lado a otro. El ejemplo perfecto es cuando calientas una barra de hierro en el fuego.

Al principio solo un extremo está caliente, después, el calor recorre todo el cuerpo hasta llegar a la otra punta que no está en contacto con la fuente de calor. El mecanismo de la conducción del calor se basa en el movimiento que hacen los átomos, Estos comienzan a agitarse y moverse mucho más rápido a medida que sube la temperatura.

Además, empujan a los átomos vecinos y les dan calor. La capacidad que tienen los materiales para conducir el calor es conocido como conductividad térmica. No todos los materiales tienen la misma y eso es importante, por ejemplo, para la construcción de una casa (la madera tiene baja conductividad térmica).

¿Qué es transferencia de calor por radiación ejemplos?

Radiación – Puede sentir la transferencia de calor del Sol. El espacio entre la Tierra y el Sol está en gran parte vacío, por lo que el Sol nos calienta sin posibilidad de transferencia de calor por convección ni conducción. Del mismo modo, a veces, se puede saber que el horno está caliente sin tocar la puerta ni mirar en su interior: puede que simplemente usted se caliente al pasar por el frente. Figura 1.28 La mayor parte de la transferencia de calor de este fuego a los observadores se produce a través de radiación infrarroja. La luz visible, aunque dramática, transfiere relativamente poca energía térmica. La convección transfiere la energía lejos de los observadores a medida que el aire caliente sube, mientras que la conducción es insignificante en este caso.

La piel es muy sensible a la radiación infrarroja, por lo que se puede percibir la presencia de un fuego sin mirarlo directamente (créditos: Daniel O’Neil). La energía de la radiación electromagnética varía en un amplio rango, dependiendo de la longitud de onda: una longitud de onda más corta (o una mayor frecuencia) corresponde a una mayor energía.

Como se irradia más calor a mayor temperatura, las temperaturas más altas producen más intensidad en todas las longitudes de onda, pero especialmente en las más cortas. En la luz visible, la longitud de onda determina el color —el rojo tiene la longitud de onda más larga y el violeta la más corta—, por lo que un cambio de temperatura va acompañado de un cambio de color. Figura 1.29 a) Gráfico del espectro de las ondas electromagnéticas emitidas por un radiador ideal a tres temperaturas diferentes. La intensidad o tasa de emisión de la radiación aumenta drásticamente con la temperatura, y el espectro desciende en longitud de onda hacia las partes visibles y ultravioletas del espectro.

1. La parte sombreada indica la parte visible del espectro.
2. Es evidente que el desplazamiento hacia el ultravioleta con la temperatura hace que el aspecto visible pase del rojo al blanco y al azul a medida que aumenta la temperatura.
3. B) Fíjese en las variaciones de color correspondientes a las variaciones de la temperatura de la llama.

La tasa de transferencia de calor por radiación también depende del color del objeto. El negro es el más eficaz, y el blanco es el menos eficaz. En un día claro de verano, el asfalto negro de un estacionamiento está más caliente que la acera gris adyacente, porque el negro absorbe mejor que el gris ( Figura 1.30 ).

• Lo contrario también es cierto: el negro irradia mejor que el gris.
• Así, en una noche clara de verano, el asfalto es más frío que la acera gris, porque el negro irradia la energía más rápidamente que el gris.
• Un objeto perfectamente negro sería un radiador ideal y un absorbente ideal, ya que captaría toda la radiación que cae sobre él.

Por el contrario, un objeto perfectamente blanco o un espejo perfecto reflejaría toda la radiación, y un objeto perfectamente transparente la transmitiría toda ( Figura 1.31 ). Dichos objetos no emitirían ninguna radiación. Matemáticamente, el color está representado por la emisividad e, Figura 1.30 El pavimento más oscuro está más caliente que el más claro (se ha derretido mucha más cantidad de hielo a la derecha), aunque ambos han estado a la luz del sol durante el mismo tiempo. Las conductividades térmicas de los pavimentos son las mismas. Figura 1.31 Un objeto negro es buen absorbente y radiador, mientras que un objeto blanco, claro o plateado es mal absorbente y radiador. Para verlo, considere un objeto plateado y un objeto negro que pueden intercambiar calor por radiación y están en equilibrio térmico.

• Sabemos por experiencia que se mantendrán en equilibrio (resultado de un principio que se analizará ampliamente en la sección Segunda ley de la termodinámica ).
• Para que la temperatura del objeto negro se mantenga constante debe emitir tanta radiación como la energía que absorbe, por lo que debe ser tan bueno radiando como absorbiendo.

Consideraciones similares muestran que el objeto de plata debe irradiar tan poco como lo que absorbe. Así, una propiedad, emisividad, controla tanto radiación como absorción. Por último, el calor irradiado es proporcional a la superficie del objeto, ya que cada parte de la superficie irradia.

Si se desmenuzan las brasas de una hoguera, la radiación aumenta notablemente debido al incremento de la superficie radiante. La tasa de transferencia de calor por radiación emitida se describe mediante la ley de Stefan-Boltzmann de radiación : P = σ A e T 4, P = σ A e T 4, donde σ = 5,67 × 10 −8 J/s · m 2 · K 4 σ = 5,67 × 10 −8 J/s · m 2 · K 4 es la constante de Stefan-Boltzmann, una combinación de constantes fundamentales de la naturaleza; A es la superficie del objeto; y T es su temperatura en kelvins.

La proporcionalidad a la cuarta potencia de la temperatura absoluta es una dependencia de la temperatura notablemente fuerte. Permite detectar incluso pequeñas variaciones de temperatura. Las imágenes denominadas termógrafos se pueden usar en la medicina para detectar regiones de temperatura anormalmente alta en el cuerpo, tal vez indicativas de enfermedad. Figura 1.32 Una termografía de parte de un edificio muestra las variaciones de temperatura, e indica dónde es más intensa la transferencia de calor al exterior. Las ventanas son una de las principales regiones de transferencia de calor al exterior de las viviendas (créditos: Ejército de los EE. UU.). La ecuación de Stefan-Boltzmann solo necesita un ligero refinamiento para tratar un caso sencillo de absorción de radiación de un objeto de su entorno. Suponiendo que un objeto con una temperatura T 1 T 1 está rodeado de un ambiente con temperatura uniforme T 2 T 2, la tasa neta de transferencia de calor por radiación es P neta = σ e A ( T 2 4 − T 1 4 ), P neta = σ e A ( T 2 4 − T 1 4 ), 1.10 donde e es la emisividad del objeto solo. En otras palabras, no importa si el entorno es blanco, gris o negro: el equilibrio de la radiación que entra y sale del objeto depende de su capacidad de emisión y absorción. Cuando T 2 > T 1, T 2 > T 1, la cantidad P neta P neta es positiva, es decir, la transferencia de calor neta es de caliente a frío. Antes de hacer un ejemplo, tenemos que discutir una complicación: diferentes emisividades a diferentes longitudes de onda. Si la fracción de radiación incidente que refleja un objeto es la misma en todas las longitudes de onda visibles, el objeto es gris; si la fracción depende de la longitud de onda, el objeto tiene algún otro color. Por ejemplo, un objeto rojo o rojizo refleja la luz roja con más intensidad que otras longitudes de onda visibles. Como absorbe menos rojo, irradia menos rojo cuando está caliente. La reflexión y absorción diferencial de longitudes de onda fuera del rango visible no tiene ningún efecto sobre lo que vemos, pero pueden tener efectos físicamente importantes. La piel es un buen absorbente y emisor de radiación infrarroja, con una emisividad de 0,97 en el espectro infrarrojo. Así, a pesar de las evidentes variaciones en el color de la piel, todos somos casi negros en el infrarrojo. Esta alta emisividad infrarroja es la razón por la que podemos sentir tan fácilmente la radiación en nuestra piel. También es la base de la eficacia de los visores nocturnos que utilizan las fuerzas del orden y los militares para detectar seres humanos.

¿Cómo funciona la conduccion de calor?

La conducción es el mecanismo de transferencia de calor en escala atómica a través de la materia por actividad molecular, por el choque de unas moléculas con otras, donde las partículas más energéticas le entregan energía a las menos energéticas, produciéndose un flujo de calor desde las temperaturas más altas a las

¿Qué es mejor convección o radiación?

Los sistemas de radiación pueden ser más efectivos en espacios abiertos, mientras que la convección podría funcionar mejor en habitaciones más pequeñas y cerradas.

¿Qué es la radiación y un ejemplo?

Exposición a la radiación Usted esta aquí: https://medlineplus.gov/spanish/radiationexposure.html La radiación es energía que viaja en forma de ondas o partículas de alta velocidad. Puede ocurrir naturalmente o ser creada por el hombre. Existen dos tipos:

Radiación no ionizante: Incluye ondas de radio, teléfonos celulares, microondas, radiación infrarroja y luz visible Radiación ionizante: Incluye radiación ultravioleta,, y rayos gamma

¿Cuándo es la radiación de calor?

RADIACIN TRMICA

• RADIACIN TRMICA
• 1. MODOS DE TRANSMISIN DEL CALOR
• La radiacin trmica es slo uno de los modos, uno de los mecanismos, uno de los procesos, una de las formas de transmisin del calor. Estos modos, en visin y lenguaje actualizados, y en sntesis introductoria, son los siguientes:

Conduccin, Consiste en un transporte de energa calorfica sin transporte de materia, pero en presencia de sta; es decir, tiene lugar en los cuerpos, exige la presencia de materia. Este proceso es tpico de los slidos y se considera consecuencia de la agitacin trmica: 1) de los fonones (cuantos de energa de las ondas elsticas o de vibracin de las redes interatmicas; caso de los slidos no metlicos); 2) de los electrones libres (slidos metlicos); o 3) de las molculas (en los fluidos).

En este ltimo caso -de los fluidos- es imposible separar el proceso de conduccin del proceso de conveccin, propio de los fluidos. Conveccin, Consiste en un transporte de energa calorfica con transporte de materia. (Por tanto, precisa tambin la presencia de materia). Este proceso es tpico de los fluidos y se considera consecuencia de una diferencia de temperatura que origina diferencias de densidad de unos puntos a otros -ya que la densidad es funcin de la temperatura, r ( T )- que en presencia de un campo gravitatorio origina las corrientes de conveccin.

Radiacin, Consiste en un transporte de energa calorfica que puede tener lugar tanto en presencia de materia como en ausencia de sta (en el vaco). No exige, en consecuencia, la presencia de materia. Este proceso tiene carcter de onda electromagntica trmica ; es decir, cualitativamente es una onda electromagntica (que en el vaco se propaga a la velocidad de la luz), y de manera concreta de un determinado rango de frecuencias.

1. La emisin tiene lugar en todas direcciones y al incidir en un cuerpo ste puede actuar reflejndola, absorbindola (con aumento de la energa interna, incremento de la temperatura) o transmitindola.
2. Se denomina radiacin trmica a la que resulta exclusivamente de la temperatura (puede haber radiacin debido a bombardeo de electrones, a descargas elctricas, etc ).2.

CARACTERSTICAS DE LA RADIACIN 1. Fenmeno de transporte de energa calorfica 2. A diferencia con la conduccin y conveccin, la radiacin no precisa diferencia de temperatura entre dos cuerpos, o entre dos partes de un mismo cuerpo, la emisin de energa radiante se produce siempre. Basta que su temperatura sea mayor que 0 K (Ley de Prevost ).

Emiten radiacin tanto los cuerpos calientes como los fros, lo que implica un flujo de calor en los dos sentidos: cuerpo “caliente” cuerpo “fro” Flujo resultante = diferencia de flujos = FLUJO NETO 3. La radiacin depende de la temperatura termodinmica del cuerpo emisor y es independiente de la temperatura del cuerpo receptor o del ambiente.

Por tanto, la energa que radian todos los cuerpos es consecuencia directa de su temperatura (en cualquier estado trmico).4. La radiacin no es calor pero se convierte en l mediante la absorcin de las ondas electromagnticas por la materia y deja, entonces, de ser radiacin para fluir hacia el interior del slido por conduccin.5. La radiacin trmica que corresponde a la emisin de energa en funcin de su temperatura se sita entre 0,1 y 100 m m, y, por tanto, incluye totalmente en su interior la parte visible del espectro electromagntico. La radiacin solar, despus de atravesar la atmsfera, est comprendida entre 0,25 y 3 m m aproximadamente.7.

1. – Calentamiento a distancia : no se precisa contacto entre los cuerpos.
2. – Equilibrio trmico: igual cantidad de calor radiado y absorbido. Implica:
3. Velocidad de emisin = Velocidad de absorcin.
4. 3. PRINCIPIO DE CONSERVACIN DE LA ENERGA (ABSORCIN, REFLEXIN Y TRANSMISIN)

• a) EMISIN: Todos los cuerpos emiten un espectro continuo de longitudes de onda ( dispersin = anlisis de las distintas longitudes de onda, λ, de los cuerpos).
• b) TRANSPORTE: Con o sin presencia de materia.
• c) RECEPCIN: La energa radiante ( E ), al chocar con un cuerpo, es absorbida ( A ), reflejada ( R ) y transmitida ( T ) en proporciones variables segn la naturaleza del cuerpo.
• El emisor convierte parte de su energa interna ( U ) en ondas electromagnticas (- ΔU ).

La parte de energa radiante incidente absorbida por la superficie del cuerpo ( A ) se transforma en un aumento de su energa interna (+ ΔU ) y, por tanto, en un aumento de su temperatura (+ ΔT ). La absorcin de radiacin es un fenmeno superficial y no un fenmeno de volumen, de forma que en el interior del slido no afecta la absorcin.

1. Segn el principio de conservacin de la energa:
2. Dividiendo esta expresin por la energa incidente ( E ):
3. O bien :
4. Siendo:
5. α = A/E = fraccin de la radiacin que es absorbida = poder absorbente = absortividad.
6. ρ = R/E = fraccin de la radiacin que se refleja = poder reflexivo = reflectividad,
7. τ = T/E = fraccin de la radiacin que se transmite = poder transmisivo = transmisividad.
8. La mayor parte de los slidos con los que se trabaja en ingeniera y arquitectura son cuerpos opacos a la radiacin, es decir, poseen una transmisividad tan baja que puede considerarse nula frente a la absortividad y reflectividad. Para stos se verifica:
9. τ = 0 α + ρ = 1
10. Sin embargo, el vidrio, ciertos materiales plsticos y algunos minerales, as como los gases, tienen una transmisividad muy alta y, por tanto, baja absortividad y reflectividad. En el caso del aire (seco y limpio) las radiaciones trmicas lo atraviesan como si fuera el vaco, verificndose:
11. τ 1 α ρ 0
12. REFLEXIN DE LOS CUERPOS OPACOS
13. En general, el coeficiente de reflexin (reflectividad) de un cuerpo opaco depende de la temperatura y de la superficie del material, de la longitud de onda incidente y del ngulo de incidencia.
14. Existen dos tipos principales de reflexin:

a) Reflexin especular. Se produce en superficies lisas y pulimentadas en las que el rayo reflejado forma el mismo ngulo que el rayo incidente. En estas superficies ρ 1 y α 0. b) Reflexin difusa. Se produce sobre superficies rugosas o sin brillo que reflejan de forma difusa en todas direcciones y no existe un ngulo de reflexin concreto.

1. En stas: a 1 y ρ 0.
2. La mayor parte de las superficies industriales utilizadas en construccin producen reflexin difusa y se puede aceptar la hiptesis de que a y ρ son independientes del ngulo de incidencia.
3. Para algunas superficies se puede aceptar, adems, la hiptesis de que a es el mismo para todas las longitudes de onda.

A estas superficies se les llama cuerpo gris, CASOS LMITE CUERPO TRANSPARENTE O DIATRMANO: Transmite toda la radiacin incidente. τ = 1. CUERPO BLANCO: Refleja toda la radiacin incidente. ρ = 1. CUERPO NEGRO: Absorbe toda la radiacin incidente. α = 1.4. EMITANCIA O PODER EMISIVO Emitancia o poder emisivo (o potencia emisiva ) es la cantidad total de energa radiante de todas las longitudes de onda que es emitida por un cuerpo por unidad de tiempo y unidad de superficie.

• La emitancia total, para todo el espectro de la radiacin procedente de una superficie, es la suma de todas las radiaciones monocromticas que salen de dicha superficie:
• Desde el punto de vista fsico, la emitancia total es la radiacin de todas las longitudes de onda emitida por la unidad de superficie en la unidad de tiempo en todas las direcciones, que es captada por una semiesfera centrada en la superficie.

Emisividad es la relacin entre la emitancia total de un cuerpo y la del cuerpo negro a la misma temperatura (T). Se simboliza por e,

1. 5. CUERPO NEGRO
2. Distribucin de la energa radiada por el cuerpo negro.
3. Grfica de W λ :

• es el rea encerrada por la curva = energa radiada por unidad de rea en todas direcciones en la unidad de tiempo.
• 6. LEYES DE LA RADIACIN

6.1. LEY DE PREVOST Cualquier cuerpo cuya temperatura sea superior a 0 K emite energa radiante. Esta radiacin es tanto mayor cuanto mayor sea su temperatura, siendo independiente de la naturaleza, temperatura y forma de los cuerpos que estn en su entorno.6.2.

1. Para dos cuerpos en equilibrio trmico:
2. siendo :
3. W 1 y W 2 los emitancias totales.
4. α 1 y α 2 los coeficientes de absorcin respectivos.
5. Aplicable a la radiacin monocromtica o total.
6. La distribucin de la energa incidente depende de la temperatura absoluta y de la superficie que la origina el coeficiente de absorcin de la superficie receptora tambin depende de estas propiedades.

Cuando no hay equilibrio trmico slo se puede aplicar a superficies grises (cuerpos que absorben una cantidad constante de energa incidente, independiente de la longitud de onda. Ej. las pizarras).

• En cuerpos negros ( α = 1, mxima absorcin) la emitancia ser mxima. Por tanto, si uno de los cuerpos en equilibrio es un cuerpo negro:
• siendo W n = emitancia total del cuerpo negro y ε 2 : emisividad del cuerpo.
• Cuando un cuerpo est en equilibrio trmico con sus alrededores, su coeficiente de absorcin y su emisividad son iguales (Ley de Kirchhoff ).
• Todos los cuerpos reales tienen poder emisor menor que el del cuerpo negro a esa temperatura.

6.3. LEY DE PLANCK

1. No existe ning n cuerpo real que verifique exactamente la condicin d e cuerpo negro ( a = 1), pero puede materializarse mediante una esfera hueca de paredes pintadas interiormente de negro y dotada de un pequeo orificio. La radiacin incidente tiene pocas posibilidades de salir de sistema:
2. Si se representa grficamente los distintos valores que va tomando a emitancia monocromtica de un cuerpo negro, a una determinada temperatura, en funcin de las distintas longitudes de onda, se obtiene una curva como la que se presenta a continuacin:

Fue Max Planck en 1900, quien a partir de hiptesis de la Mecnica cuntica (naturaleza discontinua de la energa, cuantos de energa) desarroll una ecuacin que se adapta a la curva anterior y que se conoce como Ley de Planck : Siendo: W n l = emitancia monocromtica del cuerpo negro a la temperatura T en W/m 2,

• h = constante de Planck,
• c = velocidad de la luz en el vaco.
• k = constante de Boltzmann,
• Se enuncia de la siguiente manera: La emitancia monocromtica de un cuerpo negro depende, no slo de la longitud de onda, sino tambin de la temperatura absoluta a la que se encuentra el cuerpo.

6.4. LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN

1. Como se puede apreciar en la grfica anterior, la emitancia monocromtica del cuerpo negro, a una temperatura T cualquiera, vara entre 0 para l = 0 y cero para l = ∞, pasando por un mximo. La longitud de onda a la cual la emitancia del cuerpo negro alcanza ese valor mximo puede determinarse imponiendo la condicin de mximo en la expresin de la ley de Planck :
2. El resultado de esta operacin es:
3. Que se conoce con el nombre de ley de desplazamiento de Wien y se enuncia: El valor de la longitud de onda correspondiente a la emitancia monocromtica mxima es inversamente proporcional a la temperatura absoluta del cuerpo.

6.5. LEY DE STEFAN-BOLTZMANN

• Como ya se ha visto anteriormente, la emitancia de un cuerpo negro puede obtenerse integrando la emitancia monocromtica del cuerpo para todas las longitudes de onda:
• Utilizando la expresin de la ley de Planck :
• Y sustituyendo en la expresin anterior:
• Haciendo el cambio de variables:
• Se tendr:
• Desarrollando ( e x – 1) -1 e integrando, tomando slo como significativos los cuatro primeros trminos del desarrollo, se obtiene:

Donde s = 4,965.10 -8 kcal / h.m 2,K 4 = 5,67.10 -8 W/m 2,K 4 es la constante de Stefan – Boltzmann,

1. La emitancia (o potencia emisiva ) del cuerpo negro depende exclusivamente de la cuarta potencia de su temperatura absoluta.
2. Para cualquier cuerpo que no sea negro, la expresin anterior viene dada de la forma:

siendo e = emisividad de un cuerpo cualquiera =, Si el cuerpo es negro e = 1. Cuando un cuerpo irradia energa en una cantidad dada por la ecuacin anterior, tambin absorbe radiacin electromagntica de los alrededores. Si esto no sucediera, el objeto estara continuamente radiando energa y su temperatura podra bajar hasta el cero absoluto.

Si un objeto est a una temperatura T y su entorno a una temperatura T o, el ritmo neto de intercambio de energa (ganada o perdida por el cuerpo) por unidad de tiempo y superficie como resultado de la radiacin es: Cuando un cuerpo est en equilibrio con su entorno, irradia y absorbe energa al mismo ritmo, y su temperatura permanece constante.

Cuando un cuerpo est ms caliente que su entorno irradia ms energa de la que absorbe, y su temperatura disminuye, y viceversa.6.6. LEY DE RAYLEIGH-JEANS Describe la radiacin de calor de un cuerpo negro para longitudes de onda largas. ( λ.T grandes).6.7.

• Para λ cortas ( λ.T pequeas)
• TRANSMISIN DE CALOR REAL.

La “prdida” de calor total desde un cuerpo caliente hacia los alrededores ( p.ej, radiadores de vapor de agua, o agua caliente) es un proceso combinado de conduccin-conveccin- radiacin paralelos. Suponiendo negros los alrededores: : RADIACIN TRMICA

¿Qué es un intercambiador de calor indirecto?

¿Qué es un intercambiador de calor? – El intercambiador es un equipo importante con la finalidad de transferir calor en continuo de un medio a otro. Esta transferencia de calor se realiza a través de unas placas metálicas o tubos que favorecen el intercambio entre fluidos sin que estos lleguen a mezclarse.

Existen dos tipos principales de intercambio de calor, siendo cambio directo e indirecto. Un intercambiador de calor directo podemos dar como ejemplo el funcionamiento de una torre de refrigeración, el agua se enfría a través del contacto directo con el aire. Un intercambiador de calor indirecto es cuando los dos medios están separados pro una pared (metálica) a través del cual se lleva a cabo la transferencia de calor entre ambos medios.

Suelen ser intercambiadores de placas, carcasas o tubos.

¿Cómo se transfiere el calor por convección?

Convección – El calor es transportado por las columnas de aire caliente que ascienden, debido a diferentes densidades que resultan del gradiente de temperatura en la zona cercana al incendio. Las columnas conectivas combinadas con el viento colaboran a la dispersión de las partículas combustibles incandescentes que vuelan en su interior, llamadas pavesas.