Heat transfer/Transferencia de calor

Existen tres procesos diferentes para la transferencia de calor .

1. ) Conducción
2. ) Convección
3. ) Radiación

• La conducción se produce cuando la energía se transfiere por la colisión de moléculas. Esto puede ser el flujo de calor desde una parte caliente del cuerpo a otra más fría. También puede transferirse entre dos cuerpos, siempre que estén en contacto y exista una diferencia de temperatura entre ellos. Por ejemplo, es como una olla con agua sobre una estufa. La estufa está caliente y conduce energía hacia el lado de la olla que está en contacto con ella. La conducción se produce dentro de materiales sólidos (por ejemplo, la parte exterior de una tubería metálica que contiene vapor o agua caliente se siente caliente porque la energía térmica se conduce a través del metal sólido). La conducción puede visualizarse como la forma en que el agua se absorbe en una esponja.

• La convección se produce cuando la energía se transfiere mediante el movimiento de la materia. La convección tiene lugar en líquidos y gases. En este proceso, el aire caliente asciende y el aire frío tiende a descender. La convección es lo que regula nuestro clima. Podemos visualizar la convección como el movimiento del humo; de hecho, el movimiento visible del humo es el resultado de la convección de corrientes de aire caliente.

• La radiación se produce cuando la energía se transfiere mediante ondas electromagnéticas. Estas ondas se encuentran en la región infrarroja del espectro electromagnético. Un ejemplo de esto es la forma en que el sol calienta la Tierra. La radiación puede visualizarse como la luz que emana de una fuente luminosa.

Q=mc(T _f - T _i ), donde Q es calor, m es masa, c es calor específico y T es temperatura.

Desde el punto de vista de la física, el "frío" en realidad no existe; es simplemente la ausencia de calor en un área (o menos calor en un área que en otra que percibimos como más cálida).

Esto es similar a cómo la "oscuridad" no existe "realmente", sino que es solo la ausencia de luz. Si queremos oscurecer un área, podemos impedir que entre la luz, pero no podemos "añadir más oscuridad". Si queremos enfriar un área, podemos extraer el calor, pero técnicamente no podemos "añadir frío". Añadir materiales fríos (por ejemplo, hielo a una bebida) simplemente absorbe y equilibra el calor que ya está presente en el material.

La tendencia natural del calor es transferirse siempre de un material más caliente a uno más frío; nunca se transferirá de forma natural de un material frío a uno más caliente. Por lo tanto, si queremos transferir calor de una zona fría a una más caliente, debemos realizar trabajo para que el destino esté más frío que la fuente. Por ejemplo, en un refrigerador, comprimir el gas refrigerante lo calienta; enfriarlo mediante un radiador externo lo convierte en líquido, que luego se puede expandir dentro del refrigerador para enfriarlo considerablemente, enfriándolo así.

Las cosas que percibimos como "frescas" o "frías" contienen menos energía calorífica que otras que percibimos como más cálidas o calientes, pero todos los materiales por encima de la temperatura "cero absoluto" ^W contienen algo de energía calorífica.

Este es el principio de la bomba de calor : el calor se transfiere de un área a otra. Si se transfiere calor a un área, esta se calentará, y decimos que la bomba de calor se está utilizando para calefacción. Si se transfiere calor desde un área (disminuyendo la cantidad de energía térmica en ella), esta se enfriará, y decimos que la bomba de calor se está utilizando para refrigeración (como en la refrigeración o el aire acondicionado ).

El aislamiento térmico de diversos tipos suele ser útil para evitar la transferencia de calor no deseada.

• Wikipedia: Transferencia de calor