ECUACIÓN DE CONDUCCIÓN DE CALOR

Por: Ing. Luis L. López Taborda

IntroducciónEntre las características de la conducción de calor: cantidad y dirección; unidireccional o múltiples direcciones; se puede expresar en diferentes

coordenadas: rectangulares, cilíndricas y esféricas; depende del material; puede depender del tiempo transcurrido (estado transitorio) o no depender del tiempo

(estado estable);

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Ecuación de calor: La Ley de Fourier expresa que el flujo de calor en una dirección es directamente proporcional: Al gradiente de temperatura en esa dirección, a la conductividad del material, y al área normal a la dirección del flujo. También se da el caso de flujo en múltiples direcciones, que en coordenadas rectangulares se puede descomponer en un flujo por cada componentes x, y, z, con las areas y conductividades termicas en la diferentes direcciones (en caso de ser anisotropico y no isotropico)

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Generación de calor: Se puede dar ejemplos como la conversión de energía eléctrica de las resistencias eléctricas, en un flujo de calor generado que sucede en una estufa, o el fenómeno de absorción de luz solar por un cuerpo de agua.

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Conducción de calor en una direcciónEcuación de conducción de calor en una

pared grande

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Ecuación de conducción de calor en un cilindro largo

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Ecuación de conducción de calor en una esfera

Ecuación de conducción de calor combinada

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Ecuación general de conducción de calorCoordenadas rectangulares

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Coordenadas cilíndricas

Coordenadas esféricas

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Condiciones de frontera e Iniciales

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Temperatura especifica en la frontera

Flujo de calor especifico en la frontera

Casos específicos de flujo de calor en la fronteraFrontera aislada

Simetría térmica

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Condición de frontera convectiva

Condición de frontera de radiación

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Condición de frontera en la interface

Condición de frontera generalizadas

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Solución de problemas de conducción de calor en una dimensión en estado estable

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[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Generación de calor en solidos

Generación con convención en la frontera

Máxima temperatura en solidos simétricos con Generación de calor

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Conductividad variable

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.

Referencias

[1] ÇENGEL, Yunus, Transferencia de calor y de masa, un enfoque práctico, Tercera edición, Editorial McGraw-Hill, México, 2007.