Este documento explica el número de Rayleigh, que mide el balance entre las fuerzas que promueven la convección y las que se le oponen. El número de Rayleigh depende de la viscosidad, conductividad térmica y gradiente de temperatura de un fluido. Se usa para determinar si la transferencia de calor es por convección o conducción, y es importante en geofísica para estudiar la convección en el manto terrestre.

1. NÚMERO DE
RAYLEIGH.
Ricardo Sebastián Pacheco Velázquez
14300666
4°A2
22 de Junio del 2016

2. INTRODUCCIÓN:
En esta presentación se estudiará lo que es el
número de Rayleigh, su definición y su expresión
matemática. Además de sus márgenes para que se
estipule si es transferencia por convección o por
conducción y el campo en el que es más usado este
número. Finalmente se presentan las conclusiones,
las referencias bibliográficas y unas preguntas de
repaso sobre el tema.

3. ANTECEDENTES:
John William Strutt, tercer Barón de Rayleigh, fue
un físico y profesor universitario británico
galardonado con el Premio Nobel de Física en 1904.
Strutt descubrió la existencia de los gases inertes
principalmente el argón y el radón.
Lord Rayleigh estudió el origen del siguiente
patrón y se mostró que las características que lo
determinan (gradiente de temperatura, viscosidad y
conductividad térmica del líquido) pueden ser
combinadas en un único parámetro, el número de
Rayleigh.

4. ANTECEDENTES:ANTECEDENTES:
a) Gradiente de temperatura
b) Se calienta el líquido por una fluctuación en una
zona localizada y la diferencia de presión lo hace
subir.
c) Este movimiento del líquido deja espacio libre que se
ocupa por líquido del fondo, más caliente, ampliando
la fluctuación.

5. DESARROLLO DEL TEMA:
El número de Rayleigh es una medida del balance entre
las fuerzas que promueven la convección (diferencia
de densidad entre el líquido caliente y frío) y las que se
le oponen (fricción debido a la viscosidad y la difusión
térmica que opera en el sentido de anular el gradiente
de temperatura).
En el caso que el número de Rayleigh se encuentra por
debajo de cierto valor, debido al paso de calor que se
produce por la conducción; pero cuando se encuentra
por encima del valor crítico, entonces la transferencia
de calor se realiza por convección.

6. Este número es el resultado del producto del número de
Grashof y el número de Prandtl. El número de Rayleigh
cuando se encuentra en una convección natural dentro de
una pared vertical, se define como:
DESARROLLO DEL TEMA:

7. DESARROLLO DEL TEMA:
Por lo general, la convección se empieza en los
valores del número de Rayleigh que son mayores
de mil, es decir cuando se cumple la regla de :
Ra>1000, pero cuando el número de Rayleigh es
menor de 10: Ra<10, entonces la transferencia de
calor se da por conducción.
En la geofísica, se considera que el número de
Rayleigh es muy importante ya que se indica la
fuerza y la presencia de la convección dentro de
un fluido.

8. CONCLUSIONES:
Se concluye que el número de Rayleigh es importante
para el calculo de fuerzas de flotación y viscosas en
convección natural que sucede a diario en nuestra vida
cotidiana. Se utiliza mayormente en la geofísica para el
calculo de la convección del manto terrestre. Este
número es uno de los muchos llamados números
adimensionales que dependiendo de su valor tienen un
significado físico que se caracteriza por propiedades de
varios sistemas.

9. REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS:
1. Rayleigh number (7 de Febrero del 2011).
Thermopedia. (On Line). Documento recuperado el
22 de Junio del 2016 de:
http://www.thermopedia.com/content/1076/
2. Número de Rayleigh (4 de Abril del 2012). numero
de. (On Line). Documento recuperado el 22 de
Junio del 2016 de:
http://numerode.com/para/nmero-de-rayleigh.php

10. REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS:
3.- Número de Rayleigh (12 de Julio del 2011). La
Guía. (On Line)
Documhttp://fisica.laguia2000.com/complementos-
matematicos/numero-de-rayleighento recuperado el
22 de Junio del 2016 de :
http://fisica.laguia2000.com/complementos-
matematicos/numero-de-rayleigh

11. PREGUNTAS DE REPASO:
1) ¿De qué se resulta el número de Rayleigh?
R= Es producto del número de Grashof y el número
de Prandtl.
2) ¿Cuándo se considera que la transferencia de
calor es por conducción?
R= Ra<10
3) ¿Cuándo se considera que la transferencia de
calor es por convección?
R= Ra>1000
4)¿Qué es el número de Rayleigh?
R= Es una medida del balance entre las fuerzas que
promueven la convección y las que se le oponen.

12. PREGUNTAS DE REPASO:
5) ¿Cuáles son las fuerzas que se oponen a la
convección?
R= Fricción debido a la viscosidad y la difusión
térmica que opera en el sentido de anular el
gradiente de temperatura.