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Cap. 14. Mecanismos de transferencia de calor 407 CAPITULO 14. MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR. 14.1 CALOR Y TEMPERATURA. Calor y temperatura son conceptos que en el lenguaje cotidiano se confunden, pero son diferentes. Por ejemplo la frase “uuuufff, que hace calor” es una ex- presión común para referirnos al concepto de temperatura, a pesar de que mencionamos la palabra calor. La temperatura es una magnitud física que se refiere a la sensación de frío o caliente al tocar alguna sustancia. En cambio el calor es una transferencia de energía de una parte a otra de un cuerpo, o entre diferentes cuerpos, producida por una diferencia de temperatura. El calor es energía en tránsito; siempre flu- ye de una zona de mayor temperatura a otra de menor temperatura, con lo que eleva la temperatura de la zona mas fría y reduce la de la zona más cálida, siempre que el volumen de los cuerpos se mantenga constante. La energía no fluye desde un objeto de temperatura baja a otro de temperatura alta si no se realiza trabajo. La materia esta formada por átomos o moléculas que están en constante movimiento, por lo tanto tienen energía de posición o potencial y energía de movimiento o cinética. Los continuos choques entre los átomos o moléculas transforman parte de la energía cinética en calor, cambiando la temperatura del cuerpo. Calor. El calor se define como la energía cinética total de todos los átomos o molé- culas de una sustancia . Temperatura . La temperatura es una medida de la energía cinética promedio de los átomos y moléculas individuales de una sustancia . Cuando se agrega calor a una sus- tancia, sus átomos o moléculas se mueven más rápido y su temperatura se ele- va, o viceversa. Cuando dos cuerpos que tienen distintas temperaturas se ponen en contacto entre sí, se produce una transferencia de calor desde el cuerpo de mayor tem-
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Cap. 14. Mecanismos de transferencia de calor 408 peratura al de menor temperatura. La transferencia de calor se puede realizar por tres mecanismos físicos: conducción, convección y radiación, que se ilus- tran en la figura 14.1. Figura 14.1 Esquema de los mecanismos de transferencia de calor. 14.2 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 más bajas. Los mejores conductores de calor son los metales. El aire es un mal conductor del calor. Los objetos malos conductores como el aire o plásticos se llaman aislantes. La conducción de calor sólo ocurre si hay diferencias de temperatura entre dos
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