Convección

5
Convección Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada , como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas . Este aviso fue puesto el 22 de octubre de 2012. Puedes añadirlas o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Aviso referencias| Convección}} ~~~~ Movimiento por convección. Convección aire en un hornillo. La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas . La convección se produce únicamente por medio de materiales, la evaporación del agua o fluidos . Lo que se llama convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en

description

conveccion

Transcript of Convección

ConveccinEste artculo o seccin necesita referencias que aparezcan en una publicacin acreditada, como revistas especializadas, monografas, prensa diaria o pginas de Internet fidedignas. Este aviso fue puesto el 22 de octubre de 2012.uedes aadirlas o avisar al autor principal del artculo en su pgina de discusin pegando! {{subst:Aviso referencias|Conveccin}} ~~~~"ovimiento por conveccin.#onveccin aire en un $ornillo.%a conveccin es una de las tres formas de transferencia de calor & se caracteriza porque seproduce por medio de un fluido 'lquido o gas( que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. %a conveccin se produce )nicamente por medio de materiales, la evaporacin del agua o fluidos. %o que se llama conveccin en s, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por e*emplo! al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en una cacerola, la que est en contacto con la parte de aba*o de la cacerola se mueve $acia arriba, mientras que el agua que est en la superficie, desciende, ocupando el lugar que de* la caliente.%a transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen & la mezcla de elementos macroscpicos de porciones calientes & fras de un gas o un lquido. +e inclu&e tambi,n el intercambio de energa entre una superficie slida & un fluido o por medio de una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecnico 'conveccin mecnica, forzada o asistida(.En la transferencia de calor libre o natural un fluido es ms caliente o ms fro & en contacto con una superficie slida, causa una circulacin debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.%a transferencia de calor por conveccin se e-presa con la %e& del Enfriamiento de .e/ton!0ondees el coeficiente de conveccin 'o coeficiente de pelcula(,es el rea del cuerpoen contacto con el fluido,es la temperatura en la superficie del cuerpo &es la temperatura del fluido le*os del cuerpo.La conveccin en la atmsfera%a conveccin en la atmsfera terrestre involucra la transferencia de enormes cantidades del calor absorbido por el agua. 1orma nubes de gran desarrollo vertical 'por e*emplo, c)mulos congestus &, sobre todo, cumulonimbos, que son los tipos de nubes que alcanzan ma&or desarrollo vertical(. Estas nubes son las tpicas portadoras de tormentas el,ctricas & de grandes precipitaciones. 2l alcanzar una altura mu& grande 'por e*emplo, unos 12 13 4m( & enfriarse violentamente, pueden producir tormentas de granizo, &a que las gotas de lluvia se van congelando al ascender violentamente & luego se precipitan al suelo &a en estado slido. ueden tener forma de un $ongo asim,trico de gran tama5o6 & a veces se forma en este tipo de nubes una estela que seme*a una especie de &unque 'anvil's head, como se conoce en ingl,s(.El proceso que origina la conveccin en el seno de la atmsfera es sumamente importante &genera una serie de fenmenos fundamentales en la e-plicacin de los vientos & en la formacin de nubes, vaguadas, ciclones, anticiclones, precipitaciones, etc. 7odos los procesos & mecanismos de conveccin del calor atmosf,rico obedecen a las le&es fsicas de la 7ermodinmica. 0e estos procesos es fundamental el que e-plica el ciclo del agua en la .aturaleza o ciclo $idrolgico. #asi todos los fenmenos antes nombrados, tienen que ver con este )ltimo mecanismo.7ambi,n se denomina ciclo hidrolgico o ciclo del agua al recorrido del agua en la atmsfera por la capacidad que tiene el agua de absorber calor & cederlo gracias a la capacidad que tiene de transformarse de un estado fsico a otro. 2 grandes rasgos, el ciclo $idrolgico funciona de la siguiente manera! los ra&os solares calientan las superficies de las aguas marinas & terrestres las cuales, al absorber ese calor, pasan del estado lquido al gaseoso en forma de vapor de agua. El vapor asciende $asta cierta altura & al $acerlo, pierde calor, se condensa & forma las nubes, que estn constituidas por gotas de agua mu& peque5as que se mantienen en suspensin a determinada altura. #uando esta condensacin se acelera, por el propio ascenso de la masa de nubes 'conveccin(, se forman nubes de ma&or desarrollo vertical, con lo que las gotas aumentan de tama5o & forman las precipitaciones, que pueden ser tanto slidas 'nieve, granizo( como acuosas 'lluvia(, dependiendo de la temperatura. Estas precipitaciones pueden caer tanto en el mar como en las tierras emergidas. or )ltimo, parte del agua que se precipita en los continentes e islas pasa de nuevo a la atmsfera por evaporacin o produce corrientes fluviales que llevan de nuevo gran parte de las aguas terrestres a los mares & oc,anos, con lo que se cierra el ciclo, el cual vuelve a repetirse.Comportamiento de un fluido cualquiera en la transferencia de calor#uando un fluido cede calor sus mol,culas se desaceleran por lo cual su temperatura disminu&e & su densidad aumenta siendo atrada sus mol,culas por la gravedad de la tierra.#uando el fluido absorbe calor sus mol,culas se aceleran por lo cual su temperatura aumenta & su densidad disminu&e $aci,ndolo ms liviano.El fluido ms fro tiende a ba*ar & ocupa el nivel ms ba*o de la vertical & los fluidos ms calientes son desplazados al nivel ms alto, crendose as los vientos de la tierra.%a transferencia t,rmica convectiva consiste en el contacto del fluido con una temperatura inicial con otro elemento o material con una temperatura diferente, en funcin de la variacin de las temperaturas van a variar las cargas energ,ticas moleculares del fluido & los elementos interactuantes del sistema realizarn un traba*o, donde el que tiene ma&or energa o temperatura se la ceder al que tiene menos temperatura. Esta transferencia t,rmica se realizar $asta que los dos tengan igual temperatura, mientras se realiza el proceso las mol,culas con menor densidad tendern a subir & las de ma&or densidad ba*arnde nivel. %as mol,culas que se encuentran en las capas inferiores aumentan su temperatura.Intercambiadores de calor2rtculo principal! Intercambiador de calor8n intercambiador de calor es un dispositivo construido para intercambiar eficientementeel calor de un fluido a otro, tanto si los fluidos estn separados por una pared slida para prevenir su mezcla, como si estn en contacto directo. %os cambiadores de calor son mu& usados en refrigeracin, acondicionamiento de aire, calefaccin, produccin de energa, & procesamiento qumico. 8n e*emplo bsico de un cambiador de calor es el radiador de un coc$e, en el que el lquido de radiador caliente es enfriado por el flu*o de aire sobre la superficie del radiador.%as disposiciones ms comunes de cambiadores de calor son flu*o paralelo, contracorriente & flu*o cruzado. En el flu*o paralelo, ambos fluidos se mueven en la misma direccin durante la transmisin de calor6 en contracorriente, los fluidos se mueven en sentido contrario & en flu*o cruzado los fluidos se mueven formando un ngulo recto entre ellos. %os tipos ms comunes de cambiadores de calor son de carcasa & tubos, de doble tubo, tuboe-truido con aletas, tubo de aleta espiral, tubo en 8, & de placas. uede obtenerse ms informacin sobre los flu*os & configuraciones de los cambiadores de calor en el artculo intercambiador de calor.#uando los ingenieros calculan la transferencia terica de calor en un intercambiador, deben lidiar con el $ec$o de que el gradiente de temperaturas entre ambos fluidos vara con la posicin. ara solucionar el problema en sistemas simples, suele usarse la diferencia de temperaturas media logartmica '07"%( como temperatura 9media9. En sistemas ms comple*os, el conocimiento directo de la 07"% no es posible & en su lugar puede usarse el m,todo de n)mero de unidades de transferencia '.87(.Vase tambin #oeficiente de pelcula :adiacin t,rmica #onduccin de calor