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PROCESOSDETRANSFERENCIA
DE CALOR Alejandra Torres Arango
Sandra León Moreno
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ENERGIA CINETICAEs la energía del movimiento. La energía
cinética de un objeto es la energía que posee
a consecuencia de su movimiento.
CALOREl calor se define como la
energía cinética total
de todos los cuerpos
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TEMPERATURA:
La temperatura es unamedida de la energía
cinética promedio de
los átomos y moléculas
individuales de un
cuerpo o sustancia
Cuando se agrega calor a una sustancia, sus
átomos o moléculas se mueven más rápido y sutemperatura se eleva, o viceversa.
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Cuando dos cuerpos que tienen
distintas temperaturas se ponenen contacto entre sí, se produce
una transferencia de calor desde el
cuerpo de mayor temperatura alde menor temperatura.
PROCESOS DE
TRANSFERENCIA DE CALOR
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LaTRANSFERENCIA DE CALOResel proceso por el cual se intercambia
energía en forma de calor entre distintos
cuerpos que tienen diferentetemperatura
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La transmisión de calor se da en tres tipos de
materiales:
SOLIDOSSe caracterizan por tener forma yvolumen constantes. Entre ellos se destacan dos
maneras de conducción
LIQUIDOS
GASES
MATERIALES
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METALES:El calor se propaga por medio del gas
electrónico. Los electrones de valencia en los metalesforman un gas que conducen el calor con gran eficacia.
AISLADORES:Los no metales conducen el calor pormedio de transmisión de oscilaciones, las oscilaciones se
propagan a la velocidad del sonido en la sustancia.
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TIPOS DE TRANFERENCIADE CALOR
La transferencia de calor se puede realizar por tresmecanismos físicos:conducción, convección yradiación
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La conducción es la transferencia de calor, pormedio de la excitación molecular en el interior
del material, sin ningún tipo de movimiento
entre los objetos.
Si un extremo de una barra de metal está a una
temperatura mas alta, entonces se transferirá
energía hacia el extremo mas frío, debido a las
colisiones de partículas de alta velocidad con lasmas lentas, produciéndose una transferencia
neta de energía hacia estas últimas.
CONDUCCION
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Transmisión de calor por contacto sin
transferencia de materia.La conducción de calor sólo ocurre si hay
diferencias de temperatura entre dos
partes del medio conductor.Los mejores conductores de calor son los
metales. El aire es un mal conductor del
calor. Los objetos malos conductores
como el aire o plásticos se llamanaislantes.
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Dos objetos se ponen en contacto.El calor fluye desde el objeto que esta a mayor
temperatura hasta el que tiene menor
temperatura.La condición continua hasta que se produzca un
equilibrio térmico (es decir los dos objetos
tengan la misma temperatura.
Ejemplo la metalurgia.
MECANISMO DE TRANSFERENCI
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CAPACIDAD DE CONDUCCIÓN DECALOR EN LOS MATERIALES
CONDUCCION
TERMICA
RESISTIVIDAD
TERMICA
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La convección es el mecanismo detransferencia de calor por movimiento de
masa
o circulación dentro de la sustancia.Sólo se produce en líquidos y gases donde los
átomos y moléculas son libres de moverse en
el medio.
CONVECCION
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Ejemplos clásicos de convección son : el
movimiento del viento sobre la tierra, lacirculación del aguan en un sistema de
calefacción doméstico. Algunas veces las
diferencias de presión se producen
mecánicamente mediante una bomba o unventilador ; en tal caso, se dice que la
conducción del calor ocurre porconvección
forzada. En ambos casos, el calor pasa
hacia dentro o fuera de la corriente a lolargo del recorrido.
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Se realiza cuando las áreas de fluido caliente
(de menor densidad), asciende hacia las
regiones de fluido frio.
Cuando ocurre el fluido frio de mayor densidaddesciende y ocupa el lugar del fluido caliente
que asciende.Produce una continua circulación (Corrientes
Conectivas) de calor hacia las regiones frías.Ejemplo aire acondicionado en una habitación.
MECANISMO DETRANSFERENCIA
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Corrientes Conectivas:Movimiento de ascenso o descenso de
un fluido debido a las diferencias de
temperatura o presión con el entorno.
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La transferencia de calor por radiación no requiere
ningún medio material intermedio en el proceso. La
energía se traslada desde la superficie del sol hasta la
tierra, donde es absorbida y convertida en energía
calorífica. La energía emitida por un filamento delámpara eléctrica atraviesa el espacio entre filamento
y bulbo aunque no tenga ningún gas en su interior.
Energía de esta naturaleza la emiten todos los
cuerpos. Un cuerpo que absorbe esta energía radiantela convierte en calor, como resultado de un aumento
de su velocidad molecular.
RADIACION
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Todos los cuerpos calientes emiten energíaradiante. Una estufa, por ejemplo, emite energía
radiante hasta que encuentra cualquier objeto
donde, en general, es parcialmente reflejada,
parcialmente absorbida y parcialmente
transmitida. Sucede lo mismo que con la luz,
excepto que no produce sensación en la vista.
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RADIACION TERMICA
PROPIEDADES:
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Secado con aire movido por convección. Rayos Ultravioletas:
Afectan a las moléculas de DNA de los
microorganismos. Son escasamentepenetrantes y se utilizan para superficies, se
utilizan para la esterilización en quirófanos.Radiación Ionizante:
Tienen gran penetrabilidad y se las utilizapara esterilizar materiales termolábiles como
jeringas, sondas, etc.
Procesos Industriales
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El calor especíco para la industria láctea es un valor
nominal que se puede calcular mediante la siguienteecuación: C.p=1.256*%SNG+2.093*%MG+4.187*%A
En donde
C.p=Calor especíco e! "#$ & SNG=S'l()os No Grasos MG=Maer(a Grasa A=Aa Se (e!e por e,e-plo !a lece c/a co-pos(c('! es
3.8%MG 8.5%SNG / 87.7 )e aa. Calcle el C.p )ela lece.
C.p=1.256*%SNG+2.093*%MG+4.187*%A C.p=1.256*0.085+2.093*0.038+4.187*0.877
C.p=3.858 "#$ &
Ejemplo
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!a orre )e seca)o es (l(a)a para la pler(ac('!)e lece. Se p()e calclar el calor !ecesar(o para
cale!ar el a(re e se (l(a para el seca)o )e lalece por ao-(ac('!. l ,o )e a(re es )e20.000$# / la e-perara )e raa,o (!(c(a e! 15C
/ !al(a e! 250C. :a orre )e seca)o es opera)a)ra!e ! r!o )e raa,o )e 8oras al )ía.
;=- C.p ? ;= 20.000#3.600*1.010
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PASTEURIZACION LuisPasteur
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La pasteuri$ación a sido el tratamiento térmico mase%tensamente usado para la conservación dealimentos en el siglo &&.
Es ampliamente usado en alimentos líquidos. La pasteuri$ación precisa un tratamiento de
temperatura para controlar el desarrollo microbiano.Elimina las bacterias para que los productos se
conserven por mas tiempo. 'sa diferentes métodos:
(étodo de ba)as temperaturas de *+,** -radosdurante +min.
(étodo de altas temperaturas /0,/1 -rados durante01s.
El ultimo método consiste en aplicar temperaturas de0+1 a 02-rados durante 3,0s.
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Los equipos que se usan para lapasteuri$ación se denominanintercambiadores de calor.
'sualmente la transferencia de calor en loslíquidos es por convección especialmente
cuando tienen una viscosidad ba)a .
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https://prezi.com/hfs4ejtoec5-/transferencia-del-calor/http://old.dgeo.udec.cl/~juaninzunza/docencia/fisica/cap14.pdfhttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/heatra.html Yunus A cengel, 2007,Transferencia del calor y masa mexico DF.Donal Q kern, 1999, procesos de transferencia del calor, maxico S.A.http://www.biocab.org/Transferencia_Calor.html, Abril 2006, by bilogy cabinet
organization.http://roble.pntic.mec.es/afep0032/movimientoplacas.html#corrientesconveccionhttps://ingenieriaprocesos.wikispaces.com/file/view/Aplicaciones+de+transferenci
a+de+calor.pdfhttps://www.youtube.com/watch?v=MqAfMn0WDQkhttps://books.google.com.co/books?
id=QqfJw4tpIjcC&printsec=frontcover&dq=transferencia+de+calor&hl=es&ei=h_jhTNvoFYWdlgfevajkBw&sa=X&oi=book_result&ct=result#v=onepage&q&f=fa
lsehttp://web.udlap.mx/tsia/files/2013/12/TSIA-71-Perez-Reyes-et-al-2013.pdf
BIBLIOGRAFIA