Mecanismos de propagación del calor entre los sistemas

El calor no es una forma de energía que posean los sistemas físicos, es una forma de energía en tránsito entre ellos.

A su vez el calor puede “viajar” de unos sistemas a otros mediante varios mecanismos

Conducción

Implica que los sistemas físicos entre los que se propaga el calor estén en CONTACTO

El coeficiente de conductividad térmica

Para saber si una sustancia es más o menos conductora se usa el coeficiente de conductividad térmica. Cuanto mayor es el coeficiente mayor es la capacidad conductora

Polietileno ( C = 0,05 W/K.m)

Aleación de aluminio ( C = 370 W/K.m)

Convección

Este mecanismo implica el desplazamiento de materia de unos lugares a otros. Es típico en sistemas físicos donde la materia puede fluir.

Ejemplos de convección

Convección en gases

Convección en fluidos

Radiación

Tiene lugar mediante ondas electromagnéticas. Dependiendo de la frecuencia de dicha radiación el calor transportado es mayor o menor.

Dado que las ondaselectromagnéticas no necesitan medio material para propagarse, la transmisión delcalor mediante ondas sucede tanto en el aire COMO EN EL VACÍO

Radiación Frecuencia (Hz) Efecto

Ondas de radio (Telefonía móvil)

10000 No se aprecian

Microondas 100000000 Calienta tras cierto tiempo

Rayos UV (Sol) 10^16 Quemaduras importantes

Rayos X (Radiografía) 10^18 Quemaduras graves y cáncer

Ejemplo de radiación

Radiación

Efectos del calor sobre los cuerpo

El más directo y evidente es el cambio de temperatura. Dicho cambio de temperatura se puede calcular mediante

Q = m . Ce . ΔT

Sin embargo ese aumento de temperatura tiene más consecuencias…

Dilatación

L = Lo (1 + λ (Tf - Ti) λ = Coef. Dilatación lineal (W/K.m)

Las juntas de dilatación

Dilatación

También ocurre en cuerpos de volumen despreciable y en aquellos en los que dicho volumen no es tan despreciable

S = So (1 + σ (Tf - Ti) V = Vo (1 + δ (Tf - Ti)

Dilatación superficial Dilatación cúbica/volúmica

Dilatación

En sistemas gaseosos también hay dilatación, de tipo cúbica

V = Vo (1 + γ (Tf - Ti) γ = 1 / 273, 16 para todos los gases

Realizado por Danis M.G.