1. TRANSFERENCIA DE
CALOR E
INTERCAMBIADORES DE
CALOR
Termodinámica.
Nelson Izaguirre

2. Mecanismos de Transferencia de
Calor
El Q se transfiere por tres
mecanismos:
Conducción
 Convección
 Radiación

El principal requisito es
la diferencia de
temperatura, es decir
desde un medio de alta
temperatura hasta otro
de baja temperatura.

3. CONDUCCIÓN

Transferencia de calor
a través de la materia
por actividad molecular,
por choque de unas
moléculas con otras,
con un flujo desde las
temperaturas más altas
a las más bajas. Los
buenos conductores de
calor son los metales.

Los objetos malos
conductores como el
aire o plásticos se
llaman aislantes.

4. CONVECCIÓN

Transferencia de
calor por
movimiento de
masa o circulación
dentro de la
sustancia, sólo se
produce en líquidos
y gases donde los
átomos y moléculas
son libres de
moverse en el
medio.

5. TIPOS DE CONVECCIÓN

Convección
natural: si el
movimiento del
fluido es forzado por
las fuerzas de
flotación inducidas
por la densidad.

Convección
forzada: si el
movimiento del
fluido es por
elemento externo
como ser un
ventilador o una
bomba.

6. RADIACIÓN

transferencia de
energía por ondas
electromagnéticas, se
produce directamente
desde la fuente hacia
afuera en todas las
direcciones. La
radiación es un
proceso de
transmisión de ondas
o partículas a través
del espacio o de
algún medio.

7. LEY DE FOURIER DE LA
CONDUCCIÓN DE CALOR

La rapidez de
conducción de calor
(Qcond) a través de
una capa de espesor
∆x es proporcional a
la diferencia de
temperatura ∆T y el
área A, normal a
dirección de la
transferencia de Q e
inversamente
proporcional al
espesor de la capa.
Por lo tanto:
Qcond=-Kt A (∆T / ∆x )
Donde Kt es la
constante de
conductividad
térmica.

8. LEY DE ENFRIAMIENTO DE
NEWTON

La tasa de
transferencia de calor
por convección
(Qconv) se determina
por la ley de
enfriamiento de
Newton que se
expresa como:
Qconv=hA(Ts-Tf) en
WATTS
Donde h es el
coeficiente de calor
por convección ; A el
área de la superficie;
Ts la T de la
superficie y Tf la
temperatura más alla
de la superficie.

9. LEY DE STEFAN-BOLTZMANN

La máxima tasa de
radiación que puede
transmitirse a desde
una superficie esta
dada por la ley de
Stefan-Boltzmade la
siguiente forma
Por lo tanto:
Qemit=εσATs4 en Watts
Donde ε es la propiedad
de emisividad; σ es la
constante de StefanBoltzmann (5.67x10-8
W/m2 K4) y Ts es la
temperatura absoluta
de la superficie.

10. LEY KIRCHHOFF
Establece que la
emisividad y la
absorbancia de una
superficie son iguales
a la misma
temperatura y
longitud de onda.
 La tasa a que una
superficie absorbe
radiación se
determina:
 Qabs=αQinc.
Donde α es absorvancia
de la superficie.
