CONVECCIÓN

La convecciónes la transmisión de calor por movimiento real de las moléculas de una sustancia. Este fenómeno sólo podrá producirse en fluidos en los que por movimiento natural (diferencia de densidades) o circulación forzada (con la ayuda de ventiladores, bombas, etc.) puedan las partículas desplazarse transportando el calor sin interrumpir la continuidad física del cuerpo.

La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscópicos de porciones calientes y frías de un gaso un líquido. Se incluye también el intercambio de energíaentre una superficie sóliday un fluido o por medio de una bomba, un ventiladoru otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada o asistida).

En la transferencia de calor libre o natural un fluido es más caliente o más frío y en contacto con una superficie sólida, causa una circulación debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.

Ecuación de la transferencia de calor

La transferencia de calorpor convección se expresa con la Ley del Enfriamiento de Newton:

Donde es el coeficiente de convección (ó coeficiente de película), es el áreadel cuerpo en contacto con el fluido, es la temperatura en la superficie del cuerpo y es la temperaturadel fluido lejos del cuerpo.

Por ejemplo

cuando calentamos agua en una estufa, el volumen de agua en el fondo de la olla adquirirá el calor por conducción desde el metal de la olla y se hará menos denso. Entonces, al ser menos denso, se moverá hacia la superficie del agua y desplazará a la masa superior menos caliente y más densa hacia el fondo de la olla.

RADIACIÓN

La radiacióna la transmisión de calor entre dos cuerpos los cuales, en un instante dado, tienen temperaturas distintas, sin que entre ellos exista contacto ni conexión por otro sólido conductor. Es una forma de emisión de ondas electromagnéticas (asociaciones de campos eléctricos y magnéticos que se propagan a la velocidad de la luz) que emana todo cuerpo que esté a mayor temperatura que el cero absoluto. El ejemplo perfecto de este fenómeno es el planeta Tierra. Los rayos solares atraviesan la atmósfera sin calentarla y se transforman en calor en el momento en que entran en contacto con la tierra.

Por ejemplo

Si colocamos un objeto (tal como una moneda, un coche, o a nosotros mismos) bajo los rayos del Sol directos; al poco tiempo notaremos que el objeto se calentará. El intercambio de calor entre el Sol y el objeto ocurrirá por medio de radiación

Radiación térmica:

La radiación térmica tiene básicamente tres propiedades:

• Radiación absorbida. La cantidad de radiación que incide en un cuerpo y queda retenida en él, como energía interna, se denomina radiación absorbida. Aquellos cuerpos que absorben toda la energía incidente de la radiación térmica, se denominan cuerpos negros.

• Radiación reflejada. Es la radiación reflejada por un cuerpo gris.

• Radiación transmitida. La fracción de la energía radiante incidente que atraviesa un cuerpo se llama radiación  transmitida

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Problemas de radiacion
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Se necesita conocer la cantidad de calor que una pared de un cuarto irradia sobre el piso. La temperatura de la pared es de 50°C y la del piso 27°C. La dimensiones de la pared son 3 x 6 m y la del piso 6 x 9 m.  La emisividad de la pared es 0.8 y la del piso 0.6.

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LA ABSORCION

En física, la absorciónde la radiación electromagnéticaes el proceso por el cual dicha radiación es captada por la materia. Cuando la absorción se produce dentro del rango de la luz visible, recibe el nombre de absorción óptica. Esta radiación, al ser absorbida, puede, bien ser reemitida o bien transformarse en otro tipo de energía, como calor o energía eléctrica.

En general, todos los materiales absorben en algún rango de frecuencias. Aquellos que absorben en todo el rango de la luz visible son llamados materiales opacos, mientras que si dejan pasar dicho rango de frecuencias se les llama transparentes. Es precisamente este proceso de absorción y posterior reemisión de la luz visible lo que da color a la materia.

Los colores que muestra el espectro (arco iris) son la combinación de los colores primarios, que no incluyen el blanco ni el negro, pues éstos se consideran valores. El blancoestaría indicando presencia de luz y el negro ausencia de luz.

Al incidir un rayo de luz visible sobre una superficie negra, mate y opaca, es absorbido prácticamente en su totalidad, transformándose en calor