El documento presenta información sobre escalas de temperatura y transferencia de calor. Resume las principales escalas de temperatura, incluidas las escalas relativas de Fahrenheit y Celsius, y las escalas absolutas de Kelvin y Rankine. Luego explica los tres métodos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación.

1. FÍSICA II
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AGRADECIMIENTO
Quiero agradecer a todos los que aportan hacia mi persona ya que ellos me enseñan a
errar o mejorar en el ámbito académico o social por lo cual aprendo cada día, también
agradezco a mis padres porque ellos son los pilares para mi formación académica como
estudiante de ingeniería civil.

2. FÍSICA II
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DEDICATORIA
Esta monografía está dedicada a mis errores ya que gracias a ellos puedo estar en estar
en lugar correcto o incorrecto y poder aportar con mis conocimientos a la sociedad.
También dedico a mis éxitos que fue que me alumbro a amigos como enemigos.

3. FÍSICA II
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1. INTRODUCCIÓN
La termodinámica es una rama fundamental de la Física, que se centra en el estudio
macroscópico de la naturaleza en equilibrio, sin embargo resulta en la mayoría de los casos muy
poco popular entre los estudiantes.
Esto puede ser debido a que el estudio termodinámico de un proceso químico-físico se suele
abordar mediante un planteamiento matemático muy riguroso, donde la derivación de todas las
ecuaciones tiene un peso importante con lo que el estudiante pierde la visión macroscópica del
fenómeno estudiado.
La idea de esta página y de su contenido es entender a los procesos en sí, y mediante ejemplos
sencillos facilitarle el aprendizaje de la materia. No se ha tratado de escribir unos apuntes que
sustituyan a los muchos y buenos textos de Termodinámica existentes, sino de
complementarlos, y hacerlo de forma esquemática. Ciertamente, se requerirán unos
conocimientos matemáticos básicos, pero la termodinámica es una ciencia macroscópica y
nosotros, no hay que olvidarlo, hablaremos de propiedades medibles.

4. FÍSICA II
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INDICE
AGRADECIMIENTO..........................................................................................................1
DEDICATORIA ..................................................................................................................2
1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................3
INDICE...............................................................................................................................4
2. ESCALAS DE TEMPERATURA..................................................................................5
2.1. INTRUDUCCIÓN:................................................................................................5
2.2. ESCALAS RELATIVAS:......................................................................................5
2.2.1. Fahrenheit:.....................................................................................................5
2.2.2. Celsius:..........................................................................................................5
2.3. ESCALAS ABSOLUTAS:.....................................................................................6
2.3.1. Kelvin: ..........................................................................................................6
2.3.2. Rankine:........................................................................................................6
3. TRANFERENCIA DE CALOR.....................................................................................7
3.1. INTRUDUCCIÓN:................................................................................................7
3.2. TRANFERNCIA POR CONDUCCIÓN: ................................................................7
3.3. TRANFERNCIA POR CONVECCIÓN:...............................................................11
3.4. TRANFERNCIA POR RADIACIÓN:..................................................................12
4. CONCLUCIONES:.....................................................................................................14
5. RECOMENDACIONES:.............................................................................................15
6. BIBLIOGRAFIA:.......................................................................................................16

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2. ESCALAS DE TEMPERATURA
2.1. INTRUDUCCIÓN:
En la vida cotidiana, la temperatura es una medida que indica qué tan caliente o frío está algo.
Se dice que un horno caliente tiene una temperatura alta, mientras que el hielo de un lago helado
tiene una temperatura baja.
Los instrumentos diseñados para medir la temperatura se llaman termómetros. Existen muchos
tipos de termómetros, pero su operación siempre depende de alguna propiedad de la materia que
cambie con la temperatura. La mayoría de los termómetros comunes se apoyan en la expansión
de un material con un aumento en la temperatura.
Con la finalidad de medir cuantitativamente la temperatura,se debe definir cierta especie de escala
numérica. La escala actual más común es la escala Celsius,a veces llamada escala centígrada.
En Estados Unidos, también es común la escala Fahrenheit. La escala más importante en el
trabajo científico es la absoluta, o Kelvin, que se estudiará más adelante en este capítulo.
2.2. ESCALAS RELATIVAS:
Son aquellos que toman como puntos de referencia,a las propiedades física de algún cuerpo.
Entre las principales tenemos:
2.2.1. Fahrenheit:
En 1714, Gabriel d. Fahrenheit, físico polaco radico en Holanda, fabricante de los instrumentos
de laboratorio, invento la escala relativa inglesa que lleva su nombre. Fijó como punto cero
(0°F) la temperatura de congelación de una mezcla en partes iguales de NaCl y hielo y el otro
punto notable era la temperatura de la sangre humana. Este intervalo lo dividió en 96 partes
iguales, cada parte es 1°F. el punto de congelación y ebullición del agua era 32°F y 212°F,
respectivamente.
2.2.2. Celsius:
En 1742, Ander Celsius, astrónomo sueco, invento la escala relativa centígrada que a partir de
1948 se llama escala Celsius. Fijó como punto cero (0°C) la temperatura de congelación del
agua y el otro punto notable era la temperatura de ebullición de la misma sustancia. Este
intervalo lo dividió en 100 partes iguales, y cada parte era 1°C.

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2.3. ESCALAS ABSOLUTAS:
Son aquellas que como puntos de referencia lo toman al estado térmico más bajo posible que
exista.
2.3.1. Kelvin:
En 1848, William Thompson o Lord Kelvin, físico inglés, en base al estudio de los gases diseño
la escala absoluta Kelvin. Que tomo como punto cero (0K) a la temperatura al estado térmico
más bajo posible, llamada el cero absoluto. La escala Kelvin tiene su punto de cero absoluto a
−273,15 °C. Este intervalo lo dividió en 180 partes iguales, y cada parte era 1K.
2.3.2. Rankine:
Esta escala fue propuesta por el físico e ingeniero escocés William Rankine en 1859. Se
denomina Rankine (R) a la escala de temperatura que se define midiendo en grados Fahrenheit
sobre el cero absoluto, por lo que carece de valores negativos. La escala Rankine tiene su punto
de cero absoluto a −459,67 °F, cuyos puntos fijos son 491,69 y 671,67. y los intervalos de grado
son idénticos al intervalo de grado Fahrenheit.
GRAFICO DE LAS PRINCIPALES ESCALAS
Punto de ebullición
del agua
Punto de
congelación de
agua
El cero absoluto

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Conversión de °C a °F:
°𝑪 − 𝟎
𝟏𝟎𝟎− 𝟎
=
°𝑭 − 𝟑𝟐
𝟐𝟏𝟐− 𝟑𝟐
°𝑭 = 𝟏. 𝟖°𝑪+ 𝟑𝟐
Conversión de °C a K:
°𝑪 − 𝟎
𝟏𝟎𝟎 − 𝟎
=
𝑲 − 𝟐𝟕𝟑
𝟑𝟕𝟑− 𝟐𝟕𝟑
°𝑪 = 𝑲 − 𝟐𝟕𝟑
Conversión de °F a R:
°𝑭 − 𝟑𝟐
𝟐𝟏𝟐− 𝟑𝟐
=
𝑹 − 𝟒𝟗𝟐
𝟔𝟕𝟐 − 𝟒𝟗𝟐
°𝑭 = 𝑹 − 𝟒𝟔𝟎
Conversión general:
°𝑪
𝟓
=
°𝑭 − 𝟑𝟐
𝟗
=
𝑲 − 𝟐𝟕𝟑
𝟓
=
𝑹 − 𝟒𝟗𝟐
𝟗
3. TRANFERENCIA DE CALOR
3.1. INTRUDUCCIÓN:
La transferencia de calor es la ciencia que trata de predecir el intercambio de energía que puede
tener lugar entre cuerpos materiales, como resultado de una diferencia de temperatura. La
termodinámica enseña que esta transferencia de energía se define como calor. La ciencia de la
transferencia de calor pretende no sólo explicar cómo la energía térmica puede ser transferida,
sino también predecir la rapidez con la que, bajo ciertas condiciones específicas, tendrá lugar
esa transferencia. Elhecho de que el objetivo deseado del análisis sea la rapidez de la
transferencia del calor, señala la diferencia entre la transferencia de calor y la termodinámica.
La transferencia de calor complementa los principios primero y segundo de la termodinámica, al
proporcionar leyes experimentales adicionales que se usan para establecer la rapidez de la
transferencia de energía. Como en la ciencia de la termodinámica, las leyes experimentales
usadas como base para la transferencia de calor son bastante simples y fácilmente extensibles,
de modo que abarcan gran variedad de situaciones prácticas.
3.2. TRANFERNCIA POR CONDUCCIÓN:
Cuando en un cuerpo existe un gradiente de temperatura,la experiencia muestra que hay una
transferencia de energía desde la región a alta temperatura hacia la región de baja temperatura.
Se dice que la energía se ha transferido por conducción y que el flujo de calor por unidad de
área es proporcional al gradiente normal de temperatura:
q
A
≈
𝜕𝑇
𝜕𝑥

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Cuando se introduce la constante de proporcionalidad:
𝑞 = −𝑘𝐴
𝜕𝑇
𝜕𝑥
donde q es el flujo de calor y
𝜕𝑇
𝜕𝑥
es el gradiente de temperatura en la dirección del flujo de calor.
La constante positiva k se llama conductividad térmica del material, y se ha puesto el signo
menos para satisfacer elsegundo principio de la termodinámica.
 Análisis Elemental Unidimensional Para La Conductividad
Estas cantidades de energía vienen dadas por:
Energía que entra por la cara izquierda:
−𝒌𝑨
𝝏𝑻
𝝏𝒙
Energía generada en el interior del elemento:
𝒒̇ 𝑨𝒅𝒙
Variación de la energía interna:
𝝆𝒄𝑨
𝝏𝑻
𝝏𝝉
𝒅𝒙
Energía que sale de la cara derecha:
𝒒 𝒙+𝒅𝒙 = −𝒌𝑨
𝝏𝑻
𝝏𝒙
= −𝑨 ( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
+
𝝏
𝝏𝒙
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) 𝒅𝒙)
Donde:
𝒒̇ = energía generada por unidad de volumen y por unidad de tiempo, 𝑾/𝒎 𝟑
c= calor específico del material J/kg.°C
𝝆= densidad, 𝑲𝒈/𝒎 𝟑
La combinación de las relaciones anteriores proporciona:
−𝒌𝑨
𝝏𝑻
𝝏𝒙
+ 𝒒̇ 𝑨𝒅𝒙 = 𝝆𝒄𝑨
𝝏𝑻
𝝏𝝉
𝒅𝒙 = −𝑨( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
+
𝝏
𝝏𝒙
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) 𝒅𝒙)
𝝏
𝝏𝒙
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) + 𝒒̇ = 𝝆𝒄𝑨
𝝏𝑻
𝝏𝝉
Ésta es la ecuación de la conducción de calor unidimensional. Para tratar elflujo de calor no
sólo unidimensional, sólo se precisa considerar el calor introducido y extraído por conducción
por unidad de volumen en las direcciones de las tres coordenadas,como se muestra en la Figura.
El balance de energía proporciona:

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𝒒 𝒙 + 𝒒 𝒚 + 𝒒 𝒛 + 𝒒 𝒈𝒆𝒏 = 𝒒 𝒙+𝒅𝒙 + 𝒒 𝒚+𝒅𝒚 + 𝒒 𝒛+𝒅𝒛 +
𝒅𝑬
𝒅𝝉
Donde las cantidades de energía están dadas por:
𝒒 𝒙 = −𝒌𝒅𝒚𝒅𝒛
𝝏𝑻
𝝏𝒙
𝒒 𝒙+𝒅𝒙 = −( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
+
𝝏
𝝏𝒙
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) 𝒅𝒙) 𝒅𝒚𝒅𝒛
𝒒 𝒙 = −𝒌𝒅𝒙𝒅𝒛
𝝏𝑻
𝝏𝒚
𝒒 𝒚+𝒅𝒚 = − ( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒚
+
𝝏
𝝏𝒚
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) 𝒅𝒚) 𝒅𝒙𝒅𝒛
𝒒 𝒙 = −𝒌𝒅𝒙𝒅𝒚
𝝏𝑻
𝝏𝒛
𝒒 𝒛+𝒅𝒛 = −( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒛
+
𝝏
𝝏𝒛
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒛
) 𝒅𝒛) 𝒅𝒙𝒅𝒚
𝒒 𝒈𝒆𝒏 = 𝒒̇ 𝒅𝒙𝒅𝒚𝒅𝒛
𝒅𝑬
𝒅𝝉
= 𝝆𝒄𝒅𝒙𝒅𝒚𝒅𝒛
𝝏𝑻
𝝏𝝉
De modo que la ecuación general de la conducción de calor tridimensional es:
𝝏
𝝏𝒙
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) +
𝝏
𝝏𝒚
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) 𝒅𝒚+
𝝏
𝝏𝒛
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒛
) + 𝒒̇ = 𝝆𝒄
𝝏𝑻
𝝏𝝉
 Análisis Elemental Tridimensional, Coordenadas Cilíndricas, En Coordenadas Esféricas
Para La Conductividad

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Si la
conductividad térmica es constante, se escribe:
𝝏
𝝏𝒙
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) +
𝝏
𝝏𝒚
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒙
) 𝒅𝒚+
𝝏
𝝏𝒛
( 𝒌
𝝏𝑻
𝝏𝒛
) + 𝒒̇ = 𝝆𝒄
𝝏𝑻
𝝏𝝉
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒙 𝟐 +
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒚 𝟐 +
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒛 𝟐 +
𝒒̇
𝒌
=
𝟏
𝜶
𝝏𝑻
𝝏𝝉
donde 𝜶 = 𝒌/𝝆𝒄 se denomina difuisividad térmica delmaterial. Cuanto mayor sea 𝜶,más
rápidamente se difundirá el calor por el material. Esto puede verse examinando las propiedades
físicas que forman 𝜶 .Un valor grande de 𝜶 resulta o por un valor alto de la conductividad
térmica, lo que indicaría una transferencia rápida del calor, o por un valor bajo de la capacidad
térmica 𝝆𝒄. Un valor bajo en la capacidad térmica podría significar que se absorbe menos
cantidad de energía de la que se mueve por el material y se usa para elevar la temperatura del
material; así se dispondrá de más energía para transferir. La difusividad térmica 𝒙 tiene
unidades de metros cuadrados por segundo.
En las ecuaciones anteriores, la expresión de la derivada en 𝒙 + 𝒅𝒙se
ha escrito en la forma de desarrollo de Taylor habiendo retenido sólo los
dos primeros términos de este desarrollo.
La ecuación se puede transformarse a coordenadas cilíndricas o esféricas mediante técnicas
normales del cálculo. Los resultados son los siguientes:
Coordenadas cilíndricas:
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒓 𝟐 +
𝟏
𝒓
𝝏𝑻
𝝏𝒓
+
𝟏
𝒓 𝟐
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝝓 𝟐 +
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒛 𝟐 +
𝒒̇
𝒌
=
𝟏
𝜶
𝝏𝑻
𝝏𝝉

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Coordenadas esféricas:
𝟏
𝒓
𝝏 𝟐
𝝏𝒓 𝟐 (𝒓𝑻) +
𝟏
𝒓 𝟐 𝒔𝒊𝒏( 𝜽)
𝝏
𝝏𝜽
(𝒔𝒊𝒏(𝜽)
𝝏𝑻
𝝏𝜽
) +
𝟏
𝒓 𝟐 𝒔𝒊𝒏(𝜽) 𝟐
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝝓 𝟐 +
𝒒̇
𝒌
=
𝟏
𝜶
𝝏𝑻
𝝏𝝉
Muchos problemas prácticos implican sólo casos especiales de las ecuaciones generales dadas
anteriormente. Como guía de los desarrollos en los capítulos siguientes, es útil mostrar la forma
reducida de las ecuaciones generales para algunos casos de interés práctico.
Flujo de calor estacionario y unidimensional (sin generación de calor):
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒙 𝟐 = 𝟎
Nótese que esta ecuación es la misma que la Ecuación cuando 𝒒 = 𝒄𝒐𝒏𝒔𝒕𝒂𝒏𝒕𝒆.
Flujo de calor estacionario y unidimensional (sin generación de calor):
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒓 𝟐 +
𝟏
𝒓
𝝏𝑻
𝝏𝒓
= 𝟎
Flujo de calor estacionario y unidimensional con fuentes de calor:
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒙 𝟐 +
𝒒̇
𝒌
= 𝟎
Conducción estacionaria y bidimensional sin fuentes de calor:
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒙 𝟐 +
𝝏 𝟐 𝑻
𝝏𝒚 𝟐 = 𝟎
3.3. TRANFERNCIA POR CONVECCIÓN:
Es bien conocido que una placa de metal caliente se enfriará más rápidamente cuando se coloca
delante de un ventilador que cuando se expone al aire en calma. Se dice que el calor se ha cedido
hacia fuera de la placa y alproceso se le llama transferencia de calor por convección. Eltérmino
convección proporciona al lector una noción intuitiva en lo referente al proceso de transferencia
de calor; sin embargo, esta noción intuitiva debe ampliarse para permitir que se llegue a un
tratamiento analítico adecuado del problema. Por ejemplo, se sabe que la velocidad a la que el
aire pasa sobre la placa influye evidentemente en el flujo de calor transferido. Pero ¿influye en el
enfriamiento de forma lineal, es decir, si se duplica la velocidad, se duplicará el flujo de calor?
Cabría sospechar que el flujo de calor puede ser diferente si la placa se enfría con agua en vez de
con aire, pero, de nuevo ¿cuánto sería esa diferencia? Estas cuestiones pueden ser respondidas
con la ayuda de algunos análisis básicos presentadosen capítulos posteriores. Porahora,se esboza
el mecanismo físico de la transferencia de calor por convección y se muestra su relación con el
proceso de conducción.

12. FÍSICA II
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 TRANFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN DESDE UNA PLACA
Para expresar el efecto total de la convección, utilizamos la ley de enfriamiento de Newton del
enfriamiento:
𝒒 = 𝒉𝑨(𝑻𝒑 − 𝑻∞)
Aquí el flujo de calor transferido se relaciona con la diferencia global de temperaturas entre la
pared y el fluido, y el área A de la superficie. La magnitud h se denomina coeficiente de
transferencia de calor por convección, y la ecuación es la que lo define. Para algunos sistemas
puede hacerse un cálculo analítico de h. En situaciones complejas debe determinarse
experimentalmente. Algunas veces, al coeficiente de transferencia de calor se le denomina
conductancia de película, a causa de su relación con el proceso de conducción en una capa de
fluido delgada y estacionaria en la superficie de la pared. De la ecuación se deduce que las
unidades de h son vatios por metro cuadrado y por grado Celsius, cuando el flujo de calor se
expresa en varios.
3.4. TRANFERNCIA POR RADIACIÓN:
En contraste con los mecanismos de conducción y convección, en donde está involucrada la
transferencia de energía a través de un medio material, el calor también se puede transferir a
regiones donde existe el vacío perfecto. En este caso, el mecanismo es la radiación
electromagnética. Limitaremos nuestro estudio a la radiación electromagnética que es propagada
como resultado de una diferencia de temperaturas; a esto se le llama radiación térmica.
Consideraciones termodinámicas muestran que un radiador ideal, o cuerpo negro, emitirá
energía a una rapidez proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo.
Cuando dos cuerpos intercambian calor por radiación, el intercambio de calor neto es entonces
proporcional a las diferencias en 𝑻 𝟒. Así.
𝒒 𝒆𝒎𝒊𝒕𝒊𝒅𝒐 = 𝝈𝑨𝑻 𝟒

13. FÍSICA II
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donde 𝝈 es la constante de proporcionalidad y se le llama constante de Stefan- Boltzmann con el
valor de 𝟓. 𝟔𝟔𝟗 𝑿 𝟏𝟎−𝟖 𝑾)/𝒎 𝟐.𝑲 𝟒. A la ecuación se le llama la ley de radiación térmica de
Stefan-Boltzmann, y se aplica sólo a los cuerpos negros. Es importante observar que esta
ecuación únicamente es válida para la radiación térmica; otros tipos de radiación
electromagnética no pueden ser tratados de una manera tan simple.
El intercambio de radiación entre dos superficies será proporcional a la diferencia de las
temperaturas absolutas elevada a la cuarta potencia, esto es:
𝒒𝒊𝒏𝒕𝒆𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐 𝒏𝒆𝒕𝒐
𝑨
≈ 𝝈( 𝑻 𝟏
𝟒
− 𝑻 𝟐
𝟒)
Hemos mencionado que un cuerpo negro irradia energía de acuerdo con la ley 𝑻 𝟒. A tales
cuerpos les llamamos negros porque las superficies negras, tales como un pedazo de metal
cubierto con carbón negro, se aproximan a este tipo de comportamiento. Otros tipos de
superficies, como una brillante superficie pintada o una placa de metal pulida, no irradian tanta
energía como un cuerpo negro; sin embargo, la radiación total emitida por estos cuerpos, por lo
general, sigue la proporcionalidad de 𝑻 𝟒 Para tomar en cuenta la naturaleza “gris” de estas
superficies introducimos otro factor en la ecuación:
𝒒𝒊𝒏𝒕𝒆𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐 𝒏𝒆𝒕𝒐
𝑨
≈ 𝝈( 𝑻 𝟏
𝟒
− 𝑻 𝟐
𝟒)
llamado la emisividad 𝑬, que relaciona la radiación de la superficie “gris” con la de una
superficie negra ideal. Además,debemos tomar en cuenta el hecho de que no todas las
radiaciones que dejan una superficie alcanzarán la otra superficie, ya que la radiación
electromagnética viaja en línea recta y algunas se perderán en los alrededores. Por consiguiente,
para tomar en cuenta ambas situaciones, introducimos dos nuevos factores en la
𝒒𝒊𝒏𝒕𝒆𝒄𝒂𝒎𝒃𝒊𝒐 𝒏𝒆𝒕𝒐
𝑨
≈ 𝝈( 𝑻 𝟏
𝟒
− 𝑻 𝟐
𝟒)
𝒒 = 𝑭 𝑬 𝑭 𝑮 𝝈𝑨( 𝑻 𝟏
𝟒
− 𝑻 𝟐
𝟒)
donde 𝑭 𝑬 es la función de emisividad y 𝑭 𝑮 es la función geométrica de “factor de vista”. La
determinación de la forma de estas funciones para configuraciones específicas es el tema de un
capítulo subsecuente. Sin embargo, en este momento es importante alertar al lector, sobre el
hecho que estas funciones generalmente no son independientes unas de otras como se indica en
la Ecuación:
𝒒 = 𝑭 𝑬 𝑭 𝑮 𝝈𝑨( 𝑻 𝟏
𝟒
− 𝑻 𝟐
𝟒)
Los fenómenos de transferencia de calor por radiación pueden ser excesivamente complejos, y
los cálculos son raras veces tan simples como lo sugiere la ecuación ultima.

14. FÍSICA II
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4. CONCLUCIONES:
Podemos concluir nuestros conocimientos previos al contenido de manera muy simple. La
transferencia de calor puede llevarse a cabo por medio de uno o más de los tres modos:
conducción, convección y radiación. Se ha observado que el mecanismo físico de la convección
está relacionado con la conducción de calor a través de una capa delgada de fluido adyacente a
la superficie de transferencia de calor. Tanto en la conducción como en la convección se puede
aplicar la ley de Fourier, aunque en el problema de convección se tienen que poner en juego la
mecánica de fluidos a fin de establecer elgradiente de temperatura.
En conclusión, el calor conducido a través de la placa es extraído de la superficie por medio de
una combinación de convección y radiación. Un balance de energía dará:
−𝐤𝐀
𝝏𝑻
𝝏𝝉
= 𝒉𝑨( 𝑻𝒑 − 𝑻∞) + 𝑭 𝑬 𝑭 𝑮 𝝈𝑨( 𝑻 𝒑
𝟒 − 𝑻 𝒔
𝟒)
Donde:
𝑻𝒔 = 𝐭𝐞𝐦𝐩𝐞𝐫𝐚𝐭𝐮𝐫𝐚 𝐝𝐞 𝐥𝐨𝐬 𝐚𝐥𝐫𝐞𝐝𝐞𝐝𝐨𝐫𝐞𝐬
𝑻𝒑 = 𝐭𝐞𝐦𝐩𝐞𝐫𝐚𝐭𝐮𝐫𝐚 𝐝𝐞 𝐥𝐚 𝐬𝐮𝐩𝐞𝐫𝐟𝐢 𝐜 𝐢𝐞.
𝑻∞ = 𝐭𝐞𝐦𝐩𝐞𝐫𝐚𝐭𝐮𝐫𝐚 𝐝𝐞𝐥 𝐟𝐥𝐮𝐢𝐝𝐨.

15. FÍSICA II
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5. RECOMENDACIONES:
 La transferencia de calor por radiación involucra un mecanismo físico diferente; el de
propagación de la energía electromagnética. Para estudiar este tipo de transferencia de
energía para su mejor entendimiento idializararemos un radiador ideal o cuerpo negro,
el cual irradia energía a una rapidez proporcional a su Temperatura absoluta a la cuarta
potencia.
 Para aplicar la ciencia de la transferencia de calor a situaciones prácticas,se necesitará
un conocimiento profundo de los tres tipos de transferencia de calor.

16. FÍSICA II
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6. BIBLIOGRAFIA:
 Física Para Ciencias e Ingeniería 6° Edición, Tomo 2 DOUGLAS C.
GIANCOLI CÁPITULO 13 Págs. (354-356).
 FÍSICA, TOMO 2, HUGO MEDINA GUZMÁN, CÁPITULO 5 Págs. (20-29).
 TRANSFERENCIADE CALOR 8° Edición (1° en español) J. P. Holman Págs.
(1-9).
 INTRODUCCION A LA TERMODINAMICACON ALGUNAS APLICACIONES
DE INGENIERIA Jorge A. Rodriguez Págs. (581-659).