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Ecuación y geometría

Ecuación y geometría de transferencia de calor

Introducción a la transferencia de calor

Ecuación general del calor.  

Q=mCpDT

Q=m𝝺

Donde:

Q: Cantidad de calor en calorías

m: masa 

Cp: Capacidad calorífica

DT: Diferencia de temperaturas

El cambio de temperatura ocurre de la zona más caliente a la más fría y depende también de la geometría del material.

Transferencia de calor en superficies unidimensionales en estado estacionario.

Considere esto a través de una pared plana de espesor L , área A y conductividad térmica k. que está expuesta a la convección sobre ambos lados a las temperaturas T1 t T2 con coeficientes de transferencia de calor h1 y h2 , respectivamente. Se supone que T2 < T1. De acuerdo al esquema hay que notar que la temperatura varía en forma lineal en la pared y tiende a infinito según T1t T2, en los fluidos, a medida que se aleja de la pared.

Si suponemos que la transferencia de calor ocurre solamente por conducción podemos escribir la ecuación (1) que es la Ley de Fourier.

Transferencia de calor y geometría

La fuerza impulsora de calor es la diferencia  de temperatura, y entre mayor sea esa diferencia, mayor es la razón de la transferencia. La especificación de la temperatura en un punto medio requiere en primer lugar la determinación de la ubicación en ese punto. Es posible hacer esto al elegir un sistema adecuado de coordenadas dependiendo de la geometría del material y de la configuración de éste, Con este sistema es más sencillo poder identificar la transferencia de calor en determinado momento y sitio del material. Por ejemplo la temperatura en un punto (x,y z) en el instante t, en coordenadas rectangulares se expresa como T(x,y,z). El mejor sistema de coordenadas es el que describe mejor las superficies de dicha configuración. 

Así mismo la notación T(x,y,z,t) implica que la temperatura varía con las variables espaciales x,y yz, así como con el tiempo.

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