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Termodinámica.
Transformación de la energía

Energía térmica i combustión.
Efectos de la termodinámica 

Entropía

¿Cómo se transfiere el calor? Radiación, convección y traslación

¿Cómo se transfiere el calor? Radiación, convección y traslación

La transferencia de calor o el flujo de calor es el flujo de energía en forma de calor desde ubicaciones con una temperatura más alta a ubicaciones con una temperatura más baja. Según la segunda ley de la termodinámica, no es posible lo contrario (flujo de calor de baja a alta temperatura). Por lo tanto, el calor siempre se distribuirá de la manera más uniforme posible por toda la habitación. En otras palabras, un sistema termodinámico se esfuerza por lograr la mayor entropía posible.

La transferencia de calor juega un papel importante en muchos procesos industriales y en la energía nuclear en particular. La transferencia de energía calorífica es imprescindible para poder trasladar el calor generado en el reactor nuclear para poder generar vapor y accionar las turbinas de vapor.

Hay tres formas para transferir de energía calorífica:

  • Transferencia de calor por conducción.
  • Transferencia de energía térmica por radiación.
  • Transferencia de calor por convección. 

Transferencia de calor por conducción

La transferencia de calor por conducción es la transferencia de calor dentro de la sustancia en cuestión, por el cual el calor fluye desde las partículas con mayor energía cinética (temperatura) a partículas menos ricas en energía (más frías). El flujo de calor depende de la diferencia de temperatura a lo largo de la distancia (el gradiente de temperatura ) y la resistencia interna al flujo de calor del material relevante, lo que se denomina conductividad térmica o coeficiente de conductividad térmica. Este principio se expresa en la ley de Fourier.

Un ejemplo de transferencia de calor por conducción es cuando agarramos un trozo de hielo con la mano. En seguida notamos el frío. Lo que está pasando en realidad és que estamos transferiendo calor de nuestro cuerpo al hielo. Al realizar esta transferencia termodinámica la piel baja la temperatura y nuestro sistema nervioso nos avisa; por eso notamos el frío.

En cualquier caso, el calor siempre se transfiere del cuerpo con la temperatura más elevada al cuerpo con la temperatura inferior. En caso contrario no se cumpliría el segundo principio de las leyes de la termodinámica.

Transferencia de energía térmica por radiación

Transferencia de energía térmica por radiación. Esta es la transferencia de calor entre dos cuerpos que no están en contacto entre sí sin usar un intermedio. Un cuerpo está caliente y, por lo tanto, emite mucha radiación electromagnética y, por lo tanto, pierde calor, y el otro cuerpo absorbe parte de la radiación entrante y la convierte en calor.

El ejemplo más claro, en este caso, és la energía solar. El sol genera energía térmica que se transmite a la tierra por radiación electromagnética. És lo que llamamos radiación solar. En este caso es obvio la Tierra y el Sol no estan en contacto ni tampoco hay un intermedio: el espacio está vacío.


Transferencia de calor por convección

La transferencia de calor por convección es la transferencia de calor a través del desplazamiento de un líquido tibio o un gas caliente, o de un líquido frío o un gas frío. Cuando el calor arrastra el flujo, la extensión del mismo puede expresarse con el coeficiente de transferencia de calor.

Explicado con un ejemplo sencillo. Si calentamos un vaso de agua en el microondas y, posteriormente nos llevamos el vaso a la mesa, estamos realizando una transferencia de calor. Lo mismo pasa con el viento y las corrientes de aire caliente.

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Fecha publicación: 1 de febrero de 2020
Última revisión: 31 de enero de 2020