Capítulo 10
INTRODUCCION AL TRANSPORTE DE CALOR
10.1. PRINCIPIOS BÁSICOS El calor asociado a un proceso es una función de camino. A presión constante es igual a DH. El calor se transfiere en tres formas diferentes, a saber, conducción, convección y por radiación. Conducción. La transferencia de calor por conducción se da entre dos superficies que están a diferente temperatura, sin que exista movimiento del medio existente entre ellas. La ecuación que rige este fenómeno es la ley de Fourier q k
dT dx
(10.1)
donde q es la densidad de flujo de calor, o sea la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo y de área transversal; k es la conductividad térmica. Convección. En esta forma de transferencia de calor existe un movimiento de la fase, a diferencia de la conducción, producido por el mismo fenómeno de transporte o bien por un mecanismo externo. Se diferencia así la convección natural de la forzada. La velocidad del fenómeno puede calcularse por: q = h (Tp - T¥)
(10.2)
donde h es el coeficiente de transferencia de calor. El cálculo del coeficiente de película h será visto posteriormente. Radiación. En este mecanismo el calor se transfiere siguiendo las leyes de la electromagnética: qr = s e ( Tp 4 - T¥ 4 )
(10.3)
s: constante de Stephan - Boltzmann. e: emisividad [=]1 . Esta forma de transferencia no participa de la naturaleza de los llamados fenómenos de transporte. Se presenta en el Apéndice A-2.