¿Cómo se calcula el flujo de calor?

Calcule la tasa de flujo de calor (en J/s = Watts) por conducción a través de una ventana de vidrio de 2,0 m multiplicada por 3 m de área y 4 mm de espesor, si la temperatura interior es de 15o C y la temperatura exterior es -5o C. ΔQ /Δt = -kA*(T2 – T1)/Δx. Detalles del cálculo: Sea el interior el lado 2 y el exterior el lado 1.

Las unidades comunes utilizadas para medir el coeficiente de transferencia de calor por convección son:

1. 1 W/(m2·K) = 0,85984 kcal/(h·m2 °C) = 0,1761 Btu/(pies2·h °F)
2. 1 kcal/(h m2 °C) = 1,163 W/(m2 K) = 0

La ecuación de convección-difusión es una combinación de las ecuaciones de difusión y convección (advección) y describe fenómenos físicos en los que partículas, energía u otras cantidades físicas se transfieren dentro de un sistema físico debido a dos procesos: difusión y convección.

La convección ocurre cuando las partículas con mucha energía térmica en un líquido o gas se mueven y reemplazan a las partículas con menos energía térmica. La energía térmica se transfiere de lugares calientes a lugares más fríos por convección. Los líquidos y gases se expanden cuando se calientan. El líquido o gas frío, más denso, cae en las zonas cálidas.

Ejemplos cotidianos de convección

• agua hirviendo – Cuando el agua hierve, el calor pasa del quemador a la olla, calentando el agua en el fondo.
• Radiador: un radiador expulsa aire caliente por la parte superior y aspira aire más frío por la parte inferior.

Un horno microondas cocinando una comida.

Ejemplos de cocción por convección A continuación se muestran algunos ejemplos de cómo funciona la transferencia de calor mediante convección: El agua llega a hervir y circula en la olla. Hacer correr agua fría sobre los alimentos congelados, lo que transfiere calor a los alimentos para descongelarlos más rápidamente. Aire a temperatura ambiente que se mueve alrededor de los alimentos congelados para descongelarlos.

Efecto escalofriante del viento frío sobre un cuerpo caliente. Flujo de agua en tubos de condensador. Enfriamiento de palanquillas en la atmósfera.

Algunos ejemplos son:

• Conducción: Tocar una estufa y quemarse. Hielo enfriando tu mano.
• Convección: aire caliente que sube, se enfría y baja (corrientes de convección)
• Radiación: Calor del sol que calienta tu rostro.

El método de transferir calor mediante el movimiento de partículas de sustancia lejos de la fuente de calor se conoce como convección. Tiene lugar únicamente en líquidos y gases. Al calentar el agua, la parte que está cerca de la llama se calienta y se expande, por lo que se vuelve menos densa y, en consecuencia, se eleva.

La convección de calor es un modo de transferencia de calor mediante el movimiento de masa de un fluido como el aire. La convección de calor ocurre en la superficie de un objeto donde el fluido circundante del objeto se calienta y aleja la energía de la fuente de calor.

La diferencia clave entre convección natural y forzada es que en la convección natural, el movimiento del fluido está influenciado por medios naturales, mientras que en la convección forzada, el movimiento de los fluidos está influenciado por medios externos.

La convección natural, conocida también como convección libre, es un mecanismo o tipo de transporte de masa y calor, en el que el movimiento del fluido se genera únicamente por diferencias de densidad en el fluido que se producen debido a gradientes de temperatura, no por ninguna fuente externa (como una bomba, ventilador, dispositivo de succión, etc.).

La convección causada por los vientos es convección natural para la Tierra, pero es convección forzada para los cuerpos sometidos a los vientos, ya que para el cuerpo no importa si el movimiento del aire es causado por un ventilador o por los vientos.

En una chimenea, la transferencia de calor se produce por tres métodos: conducción, convección y radiación. La radiación es responsable de la mayor parte del calor transferido a la habitación.

dx. dt. es el gradiente de temperatura en la dirección x. El signo negativo está ahí para hacer que el flujo de calor sea positivo en la dirección x positiva, ya que dT/dx es negativo (la temperatura debe caer en la dirección x positiva). La transferencia de calor por convección ocurre cuando la energía térmica se transporta fuera o dentro de los límites del sistema.

La convección natural, o convección libre, se produce debido a diferencias de temperatura que afectan la densidad y, por tanto, la flotabilidad relativa del fluido. Los componentes más pesados (más densos) caerán, mientras que los componentes más ligeros (menos densos) se elevarán, lo que provocará un movimiento de fluido en masa.

El calor específico volumétrico del medio portador.

En las artes culinarias, el término convección se refiere a un método de transferencia de calor en el que los alimentos se calientan mediante una fuente de calor en movimiento, como aire caliente dentro de un horno, que circula mediante un ventilador. El movimiento del vapor o el movimiento del agua hirviendo en una olla también son ejemplos de convección.

La energía térmica dentro de la hidrosfera se transfiere a través de las regiones polares y tropicales mediante corrientes de convección. A medida que el sol calienta la Tierra, el océano absorbe la energía térmica. Tan pronto como se pierde calor, el agua tibia se enfría. …