Análisis de ingeniería a un sistema de calefacción mediante aceite ...

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acero se realiza por conducción, mientras que la transferencia de calor del sol a la tierra
se efectúa por radiación térmica. Estas modalidades de transferencia de calor se
producen a escala molecular o subatómica. Por otro lado, la radiación se efectúa por
medio de fotones que viajan casi sin encontrar obstáculos a través del aire, de una
superficie a otra. Así, una diferencia importante entre radiación y conducción es que los
portadores de energía en la conducción tienen un camino medio corto, mientras que en
la radiación ocurre lo contrario. Sin embargo, en el aire y a presiones muy bajas, típicas
en dispositivos de alto vacío, el camino libre medio de las moléculas puede desplazarse
sin obstáculos de una superficie a otra. En este caso la transferencia de calor por
medio de moléculas se rige por leyes análogas a las de radiación.
En virtud de su masa y su velocidad, un fluido puede transportar cantidad de
movimiento. Al mismo tiempo, en virtud de su temperatura puede ser portador de
energía. Estrictamente la convección es el transporte de energía por movimiento del
medio (en este sentido, un sólido en movimiento también puede transportar energía por
convección).
En la ecuación de la energía para flujos estacionarios, la convección está
implícita en el termino mΔ & h del primer miembro, mientras que la transferencia de calor
por conducción y radiación está representada por Q & en el segundo miembro. Sin
embargo, en ingeniería el término convección se suele emplear de una manera más
amplia a fin de incluir la transferencia de calor desde una superficie aun fluido en
movimiento, llamada transferencia de calor por convección, a pesar que la conducción y
la radiación desempeñan un papel preponderante sobre la superficie, donde el fluido
esta en reposo. En este sentido la convección se considera un modo distinto de
transferencia de calor. La convección suele asociarse a un cambio de fase, por
ejemplo, cuando el agua hierve en un recipiente o cuando el se condensa en un
condensador. Debido a la complejidad de estos procesos, la ebullición y la
condensación suelen considerarse como procesos distintos de transferencia de calor. A
continuación se exponen estos tres aspectos de transferencia de calor: conducción,
radiación y convección.
3.3.1 Conducción.
La conducción del calor se puede producir a nivel microscópico en donde los
mecanismos físicos de la conducción son complicados; abarcan fenómenos tan
variados como las colisiones moleculares en los gases, las vibraciones de las redes de
los cristales y el flujo de electrones libres en los metales. Sin embargo, a nivel
macroscópico la conducción del calor puede ser regida por leyes fenomenológicas, las
cuales son utilizadas para realizar estudios en ingeniería.