Transferencia de calor

Transferencia de calor1.3 ecuacin de conduccin de calor.1.4 conduccin unidireccional.

Notaciones:NOTACIN- En ESTE DOCUMENTO la velocidad de tranferencia de calor se denota por Q-punto que es lo mismo que.- En ESTE DOCUMENTO el flujo de calor ( Q-punto / A ) se denota por q-punto que es lo mismo que .- OTRA NOTACIN que se puede ver en otros libros o apuntes es la siguiente:-- Para la velocidad de transferencia de calor : -- Para el flujo de calor: j

ECUACIN GENERAL DE LA CONDUCCINEn general la temperatura depende de las tres coordenadas espaciales ( x,y,z ) y del tiempo ( t ) , es decir, T = f ( x,y,z,t ). La ecuacion general de la conduccin se expresa como:

-- Donde:--- T: campo de temperaturas , T = f ( x, y, z, t )--- qG: calor generado por las fuentes internas--- k: conductividad trmica--- a: difusividad trmica

LEY DE FOURIER DE LA CONDUCCINDe forma general, la Ley de Fourier de la conduccin se expresa como:

- Donde:-- T: campo de temperaturas , T = f ( x, y, z ) en rgimen permanente ( la temperatura no vara en el tiempo )-- k: conductividad trmica

Transferencia de calor unidireccionalEn este documento slo se considera la transferencia de calor unidireccional, con lo que la Ley de Fourier se reduce a:

- Donde:-- T: campo de temperaturas , T = f ( x ) en rgimen permanente.-- A: rea de la superficie de transferencia

1.4 CONDUCCION UNIDIRECCIONAL.La conduccin es una forma de transferencia trmica segn la cual, el calor viaja desde una regin de temperatura elevada a otra de menor temperatura, pudiendo aparecer en los slidos, en los lquidos y en los gases. Para el caso de los lquidos y gases, la conduccin se encuentra normalmente en combinacin con la conveccin; la conduccin pura tiene lugar, fundamentalmente, en los slidos opacos.En lo que sigue consideraremos que el medio conductor es un slido, pero los principios que se desarrollan pueden aplicarse asimismo a aquellos lquidos y gases en los que el movimiento convectivo se encuentre limitado por el mecanismo que sea.El estudio de la conduccin trmica se puede realizar siguiendo tres directrices principales:

En la primera interviene la conduccin en rgimen estacionario (en el que la temperatura resulta ser funcin de una determinada direccin)

b) En la segunda se trata la conduccin estacionaria en la que la temperatura es funcin de dos o tres direcciones

c) La tercera se corresponde con la conduccin en rgimen transitorioEjemplo: