*Concepto de flujoUna magnitud fsica...ACarcter vectorial...Una superficie...CANTIDADESCALAR

*Sentido fsico de distintos tipos de flujoTransporte de partculas: El flujo es el nmero de partculas transportadas por unidad de tiempotSN = nSxx = vt

*Flujo de calorEnerga que atraviesa una superficie por unidad de tiempo Potenciahttp://ps1.eis.uva.es/java/carinuri/pagshtml/dcha_ter.htm#FlucalUnidades relacionadas con calorDensidad de flujoPotencia que atraviesa una superficie por unidad de tiempo y unidad de rea

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*La conduccin es el nico mecanismo de transmisin del calor posible en los medios slidos opacos.Cuando en tales medios existe un gradiente de temperatura, el calor se transmite de la regin de mayor temperatura a la de menor temperatura debido al contacto directo entre molculas.CONDUCCIN

*http://www.jhu.edu/~virtlab/conduct/conduct.htmExperimento virtual de conduccin del calorConduccinLey de Fourier: determinacin del flujo de calor(Estado estacionario)

*Conductividades trmicas de algunos materialesa temperatura ambienteBuenos conductoresMalos conductoresLa conductividadtrmica cambia conel estado de agregacin... pero la capacidad de transporte de calor no depende slo de la conduccin

*http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.htmlEJEMPLO 1:CONDUCCIN DEL CALOR (Placa plana)Integracin de la ecuacin de Fourier

*Clculo del flujo de calor a travs del tabique de una habitacin, de 34 cm de espesor, siendo las temperaturas interior y exterior de 22 C y 5 C respectivamente. Tmese como valor de la conductividad k = 0.25 Wm-1K -1.Gradiente de temperaturasDensidad de flujoGradiente de temperaturas constante la temperatura vara linealmente Gradiente de temperaturas constante densidad de flujo constante

*Resistencias trmicasCuando el calor se transfiere a travs de una pared aparece una resistencia a la conduccin Similitud con circuitos elctricos

*EjemploUna pared plana est compuesta por dos capas de espesores l1 y l2 cuyas conductividades son k1 and k2. Las temperaturas interior y exterior son, respectivamente, Tin and Tout (Tin > Tout). Calcular la temperatura en la frontera de ambas capas y el flujo de calor por unidad de rea. Interna l1, k1TExterna l2, k2

*PERFILES DE TEMPERATURA EN ESTADO ESTACIONARIOEcuacin de difusin del calor en estado estacionarioCoordenadas rectangularesCoordenadas cilndricas Relacin:

*PERFILES DE TEMPERATURA EN ESTADO ESTACIONARIO (CONT.)2 CASOS PARTICULARES:1. PARED PLANA2. TUBERALa temperatura slo depende de una coordenada, p. ej, x El valor de las constantes se obtiene de las condiciones de contornoSi x = 0, T(0) = TinSi x = l, T(l) = Tout(SE VER DESPUS)

*2. TuberaLa temperatura slo depende de la coordenada radial r Debemos obtener los valores de C1, C2 de las condiciones de contornoSi r = Rin, T(Rin) = TinSi r = Rout, T(Rout) = ToutPERFILES DE TEMPERATURA EN ESTADO ESTACIONARIO (CONT.)

*http://scienceworld.wolfram.com/physics/CylinderHeatDiffusion.htmlCONDUCCIN EN EL AISLAMIENTO DE UNA TUBERAREPRESENTACIN GRFICA

*400 K300 K

*Perfiles en verano (datos: media meses julio y agosto, basado en A. H. Strahler, Geografa Fsica)CONDUCCIN EN SUELOEl suelo tiene una capacidad calorfica alta, entre 0.27 y 0.80 cal/g/C, lo que significa que es un buen acumulador de calor, y una baja conductividad trmica, que hace que la penetracin del calor en el suelo sea lenta, al igual que su enfriamiento.

*Cuando un fluido caliente se mueve en contacto con una superficie fra, el calor se transfiere hacia la pared a un ritmo que depende de las propiedades del fluido y si se mueve por conveccin natural, por flujo laminar o por flujo turbulento.ConveccinConveccin naturalFlujo laminarFlujo turbulento

*CONVECCINLa conveccin es un fenmeno de transporte (materia y energa) que tiene su origen en diferencias de densidad.Cuando un fluido se calienta, se expande; en consecuencia su densidad disminuye.Si una capa de material ms fra y ms densa se encuentra encima del material caliente, entonces el material caliente asciende a travs del material fro hasta la superficie.El material ascendente disipar su energa en el entorno, se enfriar y su densidad aumentar, con lo cual se hundir reiniciando el proceso.

http://www.sunblock99.org.uk/sb99/people/KGalsgaa/convect.htmlhttp://theory.uwinnipeg.ca/mod_tech/node76.html

*Burbuja ascendenteLos rayos solares calientan el suelo Mezcla convectiva cerca del suelo

*Ley de enfriamiento de NewtonCapa lmite

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*LaminarTurbulentoPerfiles de velocidad

*Ley de Newton del enfriamientoPerfiles de temperaturas