INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD CULHUACAN

INGENIERÍA EN SISTEMAS AUTOMOTRICES

MATERIA:

TRANSFERENCIA DE CALOR

PROFESOR:

PEREZ NAJERA JAVIER

INTEGRANTES:

FERNÁNDEZ VERA DAVID

GRUPO:

5SM1

Conducción Térmica

Conducción Térmica

La conducción térmica es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto directo entre los cuerpos, sin intercambio de materia, por el que el calor fluye desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura que está en contacto con el primero. La propiedad física de los materiales que determina su capacidad para conducir el calor es la conductividad térmica. La propiedad inversa de la conductividad térmica es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. La conducción puede tener lugar en los sólidos, líquidos o gases. En los gases y líquidos la conducción se debe a las colisiones y a la difusión de las moléculas durante su movimiento aleatorio.

En los sólidos se debe a la combinación de las vibraciones de las moléculas en una retícula y al transporte de energía por parte de los electrones libres. Por ejemplo, llegará el momento en que una bebida enlatada fría en un cuarto cálido se caliente hasta la temperatura ambiente como resultado de la transferencia de calor por conducción, del cuarto hacia la bebida, a través del aluminio.

La rapidez o razón de la conducción de calor a través de un medio depende de la configuración geométrica de éste, su espesor y el material de que esté hecho, así como de la diferencia de temperatura a través de él. Se sabe que al envolver un tanque de agua caliente con fibra de vidrio (un material aislante) se reduce la razón de la pérdida de calor de ese tanque. Entre más grueso sea el aislamiento, menor será la pérdida de calor.

Considere una conducción de estado estacionario de calor a través de una pared plana grande de espesor Δx =L y área A, como se muestra en la figura.

La diferencia de temperatura de uno a otro lado de la pared es ΔT =T2 – T1. Los experimentos han demostrado que la razón de la transferencia de calor, Q , a través de la pared se duplica cuando se duplica la diferencia de temperatura ΔT de

uno a otro lado de ella, o bien, se duplica el área A perpendicular a la dirección de la transferencia de calor; pero se reduce a la mitad cuando se duplica el espesor L de la pared. Por lo tanto, se concluye que la razón de la conducción de calor a través de una capa plana es proporcional a la diferencia de temperatura a través de ésta y al área de transferencia de calor, pero es inversamente proporcional al espesor de esa capa; es decir,

Razón de conducción del calor α (Área)(Diferencia de temperatura) Espesoro bien,

Qcond= kA T1-T2/ΔX= - kA ΔT/ΔX (ley de conducción de Furier)

donde k (en W/mK) se llama conductividad térmica del material, magnitud que representa la capacidad con la cual la sustancia conduce calor y produce la consiguiente variación de temperatura; y dT/dx es el gradiente de temperatura. El signo menos indica que la conducción de calor es en la dirección decreciente de la temperatura.

ConclusionesLa conducción térmica es un mecanismo de transferencia de calor entre dos sistemas basado en el contacto directo de sus partículas, que tienden a igualar su temperatura o estado de excitación térmica. La rapidez de la conducción térmica está dada por la ley de conducción de Furier en la cual se encuentra k que es la magnitud que representa la capacidad con la cual la sustancia conduce calor y produce la consiguiente variación de temperatura la cual se llama conductividad térmica.

Bibliografía

https://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_de_calor

http://enciclopedia.us.es/index.php/Conducci%C3%B3n_t%C3%A9rmica

Transferencia de calor y masa Yunus A. Cengel Afshin J. Ghajar.Cuarta Edicion Editorial Mc Graw Hill Pags. 17 y 18