APLICACIONES DE LA PROPAGACION DEL CALOR EN LA INGENIERIA CIVILTransmisin de temperatura El calor cuya unidad de medida es en kilocaloras siempre sigue la ley de cada de temperatura, esto quiere decir que la temperatura siempre pasa de un ambiente ms caliente a otro ms fra nunca al revs, as en invierno transmiten calor de dentro afuera, en verano estos procesos son inversos hay que tener en cuenta que bajo la influencia del sol los muros exteriores y sobre todo las terrazas que reciben la radiacin solar estn ms calientes que el aire que los rodea. Transmisin de humedad en estado de vapor La humedad en forma de vapor se mide por gramos de agua por m3 de aire (Kg./m3) o por la medida de la presin de vapor de agua en el aire el vapor de agua siempre pasa del ambiente donde hay ms presin de vapor a la inferior, estos movimientos que se producen sin ayuda de otros medios e inclusive venciendo la gravedad, se conoce por difusin la direccin de la difusin se determina por el contenido absoluto de vapor de agua, se dirige a donde su contenido absoluto es menor. Transmisin de humedad en estado liquido La mayora de los elementos constructivos contienen agua, que se mueve segn la estructura capilar del material, sin embargo en hormign el movimiento de agua es continuo. La humedad liquida siempre se traslada hacia el lugar ms seco a trabes de la red capilar, el vapor de agua se difunde hacia donde es absolutamente seco esto puede significar que el vapor y el agua vayan en el mismo sentido pero es frecuente tambin que ocurra lo contrario sin conocimiento de estos procesos no se pueden comprender las caractersticas de hormign. Relaciones entre transportes de humedad y de vapor Los procesos descritos tienen una estrecha relacin, la intensidad del flujo trmico depende del salto trmico, al disminuir el salto trmico tambin disminuye la cantidad de calor trasladado hay una diferencia entre las transmisiones de calor constante y las irregulares que se pueden presentar peridicamente y que incluso pueden llegar a presentarse en sentido inverso. La intensidad de procesos de difusin de vapor de agua depende de la pendiente de la presin de vapor. Estos procesos a veces se producen en la prctica a la inversa, sea en los periodos en los que los elementos constructivos aboben humedad se alteran con otros periodos en los que desprenden humedad y se secan. Por este motivo es necesario mucho tiempo para que se hagan visibles los encharcamientos de agua originados solamente por la difusin de vapor de agua. El transporte de agua capilar es a menudo opuesto al de la difusin del vapor. En elementos capilares se transporta mucha ms agua en estos lquidos que en forma de vapor en direccin opuesta, en casos desfavorables el movimiento capilar de agua aumenta la difusin de vapor, esto se presenta siempre cuando el aire en el lado fri est ms seco tanto relativa como absoluta. Esto es fcil de controlar con la lectura de los datos climticos tanto exteriores como interiores. Calculo terico de los intercambios de calor y humedad El clculo de las cantidades de calor intercambiadas es posible en el caso de que sean estacionarias o constantes, el control de los procesos no estacionarios o irregulares es difcil despus en este caso este proceso no afecta a un solo elemento sino a toda la estructura, el efecto de la difusin de vapor es tericamente controlable. El transporte de agua capilar es a menudo opuesto al de la difusin del vapor. En elementos capilares se transporta mucha ms agua en estado lquido que en forma de vapor en direccin opuesta, en casos desfavorables el movimiento capilar de agua aumenta la difusin de vapor, esto se presenta siempre cuando el aire en el lado fri est ms seco tanto relativa como absolutamente. Esto es fcil de controlar con la lectura de los datos climticos tanto exteriores como interiores. Calculo terico de los intercambios de calor y vapor El clculo de las cantidades de intercambio de calor es posible en el caso de que sean estacionarias o constantes, el control de los procesos no estacionarios o irregulares es difcil despus en este caso este proceso no afecta solo al elemento sino a toda la estructura, el efecto de la difusin de vapor es tericamente controlable con la ayuda de los clculos simplificados de algunos factores, sin embargo algunos resultados de estos clculos puede estar muy lejos de la realidad cuando se trata de elementos constructivos que permiten un transporte capilar muy importante. El movimiento de la humedad liquida por fuerzas capilares en elementos no se puede calcular, la difusin de vapor de agua se produce en la misma direccin a diferencia de presin de vapor, como la humedad relativa exterior es ms grande que la interior, la temperatura exterior del elemento puede alcanzar los 60C y esto produce un salto trmico parte de este calor se disuelve inmediatamente al aire exterior por radiacin pues se encuentra unos 30 C por debajo de la temperatura de la pared del elemento.

Fig. Pared exterior de muro de hormign ligero en poca de verano con flujo trmico hacia adentro, dbil difusin de vapor tambin hacia a dentro y dbil transporte capilar de agua, hacia afueraEn las terrazas tenemos condiciones fsicas similares aqu sin embargo el movimiento capilar del agua est impedido, las terrazas de hormign dejan pasar el agua capilar en pequeas cantidades y de forma muy lenta, el efecto de estos procesos fsicos no depende solamente de las condiciones climticas sino tambin de la naturaleza de los materiales.

Fig. Desplazamiento de calor y vapor a travs de la terrazaa) En invierno b) En verano Transmisin trmica y difusin En la cantidad se trabaja casi exclusivamente con materiales que en oposicin de los que suceda con los tradicionales, regulan de distintas maneras la transmisin trmica y la difusin de vapor de agua y que por tanto trabajan con un modo no armnico esto aplica varios fenmenos que no ocurran con las formas tradicionales de construccin. Cambios volumtricos de origen trmico Al tratar sobre las propiedades trmicas de los agregados se menciono que las caractersticas de estos son el principal factor que determina el comportamiento trmico del Concreto, en relacin con los cambios de volumen del concreto por efectos trmicos, la propiedad que requiere considerarse es el coeficiente de expansin trmica lineal, que es el valor de cambio de longitud que se produce por la variacin de un grado centgrado en la temperatura del concreto, el cual normalmente se expresa en 10-6/C, si la temperatura se disminuye, es decir su coeficiente de expansin trmica es positivo. La magnitud del coeficiente de expansin trmica del concreto depende de los correspondientes coeficientes de los agregados y de la pasta de cemento. El coeficiente de expansin trmica de los agregados es influenciado primordialmente por la composicin mineralgica de las rocas que lo componen en la Tabla.

Para estimar el coeficiente de expansin trmica del concreto, si se conoce el tipo de roca que constituyen los agregados y el estado de humedad en que se halla el concreto de la estructura, el comit ACI recomienda la siguiente expresin: Cec = Kh + 3.1 + 0.72 Cea Donde: Cec = Coeficiente de expansin trmica lineal del concreto en 10-6/C, Kh = Es un valor correctivo de acuerdo con el estado de humedad del concreto Cea = Es el coeficiente de expansin trmica de los agregados. Materiales no armnicos La figura reproduce esquemticamente el comportamiento de una pared de columna de hormign no tiene mucha resistencia del paso del calor sin embargo su resistencia a la difusin es elevada y por lo tanto frena el paso del vapor de agua, veamos qu consecuencias tiene esto cuando esta pared se expone a un salto trmico y a una diferencia de presin de vapor de agua.

Fig. Materiales que trabajan inarmnicamentea) Hormign denso b) Aislante poroso c) Berrera para el vapor Veamos qu consecuencias tiene esto. Cuando la pared de columna se expone a un salto trmico y a una diferencia de presin de vapor de agua, el vapor de agua del aire inferior que tiene que atravesar la pared encuentra una barrera fra y el vapor se enfra; si el punto de roci del aire inferior es alcanzado, se condensa el agua el comportamiento inarmnico de la pared es un inconveniente. La figura os presenta un aislante trmico poroso como es, por ejemplo una plancha ligera de fibra de madera frena el flujo de vapor y sin embargo es extraordinariamente permeable al vapor de agua. Esto es tambin es peligroso porque en el interior del material muchas beses se desase el equilibrio entre temperatura y vapor, el vapor de agua llega sin merma a una zona de temperatura baja, lado fri del aislante por este motivo existe el peligro en los aislantes porosos de que se produzca la condensacin en la cara fra.HIBERNAR O INVERNAR?

La hibernacin consiste en periodos de letargo muy largos con modificaciones metablicas. Mientras en la invernacin los periodos son cortos. La hibernacin tiene lugar cuando las temperaturas son bajas; la sufren mamferos de pequeo y mediano tamao de las zonas norteas y templadas. Consiste en un sueo largo, profundo y con despertar muy lento. En este sueo, la temperatura corporal disminuye hasta quedarse 1 C por encima de la temperatura externa. Por tanto, el metabolismo se reduce para mantener la respiracin y poco ms. La hibernacin puede durar todo el invierno y est relacionada con la acumulacin de grasa parda, lo que implica una sobrealimentacin previa. Son hibernantes los lirones, marmotas, erizos y murcilagos.

Otros mamferos, como el oso y el tejn, no realizan propiamente una hibernacin, ya que son sueos largos en los que aparentemente no existe disminucin de la temperatura corporal. Por otra parte, estos animales se despiertan de cuando en cuando y muy rpidamente.