Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Laboratorio de transferencia de calor
Practica #3
TEMA “Transferencia de calor por convección y radiación”
Alumno:
Dereck Daniel Alemán Hinojosa
Matricula:
1661872
Hora:
Miércoles M6
Docente:
Dr. Roberto Carlos Cabriales Gómez
Cálculos
CONVECCION
.
La convección es el mecanismo de transferencia de calor por movimiento de
masa o circulación dentro de la sustancia. Puede ser natural producida solo
por las diferencias de densidades de la materia; o forzada, cuando la
materia es obligada a moverse de un lugar a otro, por ejemplo, el aire con
un ventilador o el agua con una bomba. Sólo se produce en líquidos y gases
donde los átomos y moléculas son libres de moverse en el medio.
En la naturaleza, la mayor parte del calor ganado por la atmósfera por
conducción y radiación cerca de la superficie es transportado a otras capas
o niveles de la atmósfera por convección.
Un modelo de transferencia de calor
H
por convección, llamado
ley de
enfriamiento de Newton
, es el siguiente:
H = h A (T
A
– T)
donde
h
se llama coeficiente de convección, en
W/(m
2
K)
,
A
es la superficie
que entrega calor con una temperatura
T
A
al fluido adyacente, que se
encuentra a una temperatura
T
.
Proceso de convección
agua
T
H
T
A
El flujo de calor por convección es positivo (
H > 0
) si el calor se transfiere desde la superficie
de área
A
al fluido (
T
A
> T
) y negativo si el calor se transfiere desde el fluido hacia la superficie
(
T
A
< T
).
Valores típicos de coeficiente de convección
.
RADIACION
La radiación térmica es energía emitida por la materia que se encuentra a una
temperatura dada, se produce directamente desde la fuente hacia afuera en todas las
direcciones. Esta energía es producida por los cambios en las configuraciones
electrónicas de los átomos o moléculas constitutivos y transportada por ondas
electromagnéticas o fotones, por lo recibe el nombre de
radiación electromagnética
.
La masa en reposo de un fotón (que significa luz) es idénticamente nula. Por lo tanto,
atendiendo a relatividad especial, un fotón viaja a la velocidad de la luz y no se puede
mantener en reposo. (La trayectoria descrita por un fotón se llama rayo). La radiación
electromagnética es una combi- nación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes y
perpendiculares entre sí, que se propagan a través del espacio transportando energía de
un lugar a otro.
A diferencia de la conducción y la convección, o de otros tipos de onda, como el sonido,
que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética es
independiente de la materia para su propagación, de hecho, la transferencia de energía
por radiación es más efectiva en el vacío. Sin embargo, la velocidad, intensidad y
dirección de su flujo de energía se ven influidos por la presencia de materia. Así, estas
ondas pueden atravesar el espacio inter- planetario e interestelar y llegar a la Tierra
desde el Sol y las estrellas. La longitud de onda (λ) y la frecuencia (ν) de las ondas
electromagnéticas, relacionadas mediante la expresión λν
= c
