Transporte de Energía

Conducción de calor en estado estacionario: Fuentes internas. Las distribuciones de temperatura en sólidos o líquidos en movimiento laminar se pueden resolver por el siguiente método: -          Se realiza un balance de energía a una lámina delgada o una envoltura perpendicular al flujo de calor, obteniendo la relación de la densidad del flujo de calor con la posición. -          Aplicamos la Ley de Fourier de la conducción del calor, obteniendo la distribución de la temperatura. -          Las condiciones iniciales y finales no son diferentes en estos casos (estado estacionario) y las condiciones de frontera permiten determinar las constantes de integración de las ecuaciones diferenciales obtenidas. Se debe tener en cuenta que los balances corresponden a sistemas geométricos sencillos que permiten determinar las constantes de integración de las ecuacione...

Paredes compuestas. Se estudiara y analizara la transferencia de calor en paredes compuestas, es decir, en placas sucesivas de distintos materiales, siendo así una pared plana compuesta por tres distintos materiales. Para el estudio de la trasferencia calor sera necesario el uso de coordenadas cartesianas para una mejor representación gráfica. En el anterior diagrama se muestra el análisis ya antes mencionado, en el cual dichas paredes cuentan con sus respectivas conductividades caloríficas, las diferentes de temperaturas entre cada una de las superficies, así como la distancia a la que se encuentran cada una de estas. En este mismo diagrama se puede observar el perfil de calor en función de x, y como es este mismo perfil de calor tiene una pendiente constante, es decir, el flux es constante. Realizando un balance de energía a una placa de volumen WHdx, para la conducción de calor a lo largo de la primera sección de la pared compuesta, se obtiene: Consecuente...

Cálculo de los coeficientes de transporte (conductividad y viscosidad) Como bien se sabe los coeficientes de transporte, como la  viscosidad de los líquidos y de los gases o la conductividad de los metales y los no metales,  varían: •       De un material a otro.  La cantidad transportada (flux) para un mismo gradiente depende del material, de su coeficiente de transporte. •       Para un mismo material con la temperatura. Por ejemplo en la siguiente figura se muestra como varia la conductividad en un material, dependiendo de las características de cada uno de ellos. De igual manera podemos observar como varia la conductividad de un material cuando se modifica la temperatura de este, como se muestra en la siguiente imagen. La conducción en los materiales  se debe al movimiento de las partículas que al moverse “acarrean” la energía o momento, es decir el valor del coeficiente de...

Conducción y coeficientes de transporte La energía es de gran importancia para los ingenieros ya que es necesaria para poder realizar muchos procesos en el ámbito doméstico o industrial. Es una fuente de dinero y optimizando el uso de esta en el ámbito industrial se ahorra grandes cantidades de dinero ya que en este ámbito es en el que más uso se le da y este beneficio obtenido servirá para poder invertir en otras cuestiones industriales y para que la empresa pueda ser más competitiva. Benjamin Thompson, físico e inventor británico, fue el primero en darse cuenta en que el calor no estaba como fluido dentro de un cuerpo si no que era energía que se generaba por la fricción existente, también se supo que no todo el calor puede convertirse en energía mecánica ya que existe un límite para esta conversión. El calor se mide en diferentes unidades, en calorías que se define como la cantidad de energía necesaria para aumentar un grado centígrado la temperatura de un gramo de ag...