apuntes-de-meteorologia-y-climatologia-para-el-medioambiente_compress

D O C U M E N TO S DE TRABAJO
Coeficientes de transferencia térmica convectiva h.
Valores típicos
Gases
Líquidos
convección libre
2 - 2 5
5 0 -1 0 0 0
convección forzada
25 - 250
50 - 20.000
Radiación
El intercambio de energía radiante no requiere la presencia de materia para
que se produzca el flujo de energía. La superficie está absorbiendo energía
radiante del entorno que está a Tentorno y emite radiación a Ts.
Q" =6‘CT(T4s — T4entorno)
Primer Principio de la termodinámica
El intercambio de energía térmica dQ, de la energía interna dU (relacionada
con la temperatura de la masa de aire, dU = cv • dT, cv calor específico a
volumen constante) y el trabajo mecánico de expansión o compresión de la
masa de aire, p • dV (p y V presión y volumen respectivamente), se rige por los
principios de la termodinámica:
dU = dH — p • dV ; dH = cp • dT y dU = cv • dT
dQ = cv • dT + p ■dV
La parcela de aire considerada se deformará y cambiará de volumen pero
mantendrá la misma masa, por lo que debemos analizar los resultados por
unidad de masa. Para ello sustituimos V = 1/p.
dQ = cv ■dT + p • d(1/p)
d(p/p) = p ■d(1/p) + 1/p • dp
dQ = cv ■dT + d(p/p) — 1/p- dp como p = p/R • T ; d(p/p) = R • dT
dQ = cv ■dT + R • dT — 1/p ■dp como cp = cv+ R
dQ = cP• dT — 1/p • dp
Esta expresión nos indica que el intercambio de calor dQ depende de la
variación de temperatura cp • dT a presión constante y/o la variación de la
presión de la masa de aire — 1/p • dp.
Calentamiento y enfriamiento isobárico
Gran parte de los intercambios térmicos en la atmósfera ocurren mientras la
presión permanece aproximadamente constante. Por ejemplo, el calentamiento
de la Capa Límite Planetaria y su enfriamiento nocturno ocurren a una presión
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