1. Conducción
1.1. Concepto
1.1.1. Es la transferencia de energía de partículas más energéticas hacia partículas menos energéticas, esta se puede presentar tanto en sólidos, líquidos y gases y para que se presente la conducción se requiere un contacto directo de las moléculas de los cuerpos.
1.2. Ecuación
1.2.1. Qcond = - KtA dT/dx (W) Conductividad térmica Donde: K = Conductividad térmica T = Temperatura de los medios X = Espesor del elemento A = Área
1.3. Mecanismo
1.3.1. Movimiento de átomos dentro de un cuerpo
1.4. Ejemplo
1.4.1. Se tiene: • Una cuchara metálica • Vaso • Agua caliente Procedimiento: se introduce la cuchara en el interior del vaso, posteriormente se incorpora el agua caliente en el vaso, al pasar unos minutos al tocar la cuchara esta ha aumentado su temperatura, esto se debe a que el metal es un gran conductor de calor y el agua caliente transporta su energía al metal
2. Radiación
2.1. Concepto
2.1.1. Es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas (o fotones) como resultado de cambios en la configuración electrónica de átomos o moléculas, y a diferencia de la conducción y convección, no requiere de un medio
2.2. Ecuación
2.2.1. Qemitida,max = ơ AT ^ 4 (W) Donde: Ơ = Constante de Stefan 5.67 * 10^-8 W/m2 · K4 A = Área radiante T= Temperatura Qemitida = ᵋơ AT ^ 4 (W) Donde: Ơ = Constante de Stefan 5.67 * 10^-8 W/m2 · K4 A = Área radiante T= Temperatura ᵋ = Emisividad Absorbencia Qabs = αQincidente (W)n Donde: Qincidente = Es la tasa a la que la radiación incide sobre la superficie α = la absorbancia de la superficie
2.3. Mecanismo
2.3.1. Propagación de ondas electromagnéticas en el espacio
2.4. Ejemlplo
2.4.1. La radiación generada por las ondas electromagnéticas en el microondas.
3. Convección
3.1. Concepto
3.1.1. Es la transferencia de energía entre una superficie solida que se transmite a una corriente de liquido o de gas que se encuentra en movimiento, y tiene que ver con los efectos combinados de conducción y movimiento del fluido.
3.2. Ecuación
3.2.1. Qconv = hA (Ts – Tf) (W) Donde: h = Es el coeficiente de transferencia de calor por convección A = Es la superficie en la cual tiene lugar la transferencia de calor Ts = Es la temperatura de la superficie Tf = Es la temperatura del fluido lejos de la superficie
3.3. Mecanismo
3.3.1. Movimiento de gases y líquidos por diferencia de temperatura
3.4. Ejemplo
3.4.1. Globo aerostático El aire caliente dentro del globo tiene menor densidad que el aire atmosférico, y esto provoca que se mantenga en el aire. Asimismo, aumentar la altura del globo se necesita seguir calentando el aire, y para que el globo pueda descender, la temperatura se va bajando.