Conduccion Del Calor

Conduccion Del Calor

Este mecanismos es el que se encuentra mas relacionado con la transferencia de energía entre un sistema y su entorno cuando estos tienen diferentes temperaturas, a esteme mecanismos se le llama conducción térmica o de manera breve conducción.

Este mecanismo puede ser descrito a escala atómica, es decir, la transferencia de energía se considera como un intercambio de energía cinética entre las moléculas, átomos, partículas, electrones, etc. donde las partículas con menos energía, ganan energía por medio de colisiones con otras partículas más energéticas.

Se debe considerar que la transferencia de energía a través de una sustancia o un material está hecha parcialmente a través de las vibraciones atómicas y también se debe contemplar que la rapidez de conducción depende de las propiedades físicas de la sustancia o el material.

Lo metales son buenos conductores térmicos ya que contienen una gran cantidad de electrones libres que transportar la energía rápidamente de una región a otra, lo buenos conductores (cobre por ejemplo) trasmiten la energía de un lugar a otro por medio de vibraciones atómicas y movimientos de electrones libres.

Existen también malos conductores como los gases debido a que existe una gran distancia entre sus moléculas (están muy separadas).

Cuando existe una conducción se sabe que hay una diferencia de temperatura entre dos lugares que del conductor (puede ser por el contacto con otro objeto), esta diferencia que se presenta en las temperaturas produce una conducción de energías, digamos que tenemos una placa de metal con un grosor ∆x con una área transversal A, cada cara de la placa está expuesta a diferentes temperaturas Tc y Th donde Th>Tc, se sabe que al existir una diferencia de temperaturas por conducción se transfiere energía de la parte con la temperatura más alta hasta la parte con la temperatura más baja, la rapidez de esta transferencia de energía P = Q/∆t , es proporcional al área de la sección transversal de la placa y la diferencia de temperatura e inversamente proporcional al grosor de la placa, es decir:

Attach:MecadTransformula1.gif Δ

Si en el caso anterior la lámina se cambia por una varilla de longitud L pero las temperaturas de conservan iguales, se sabe que la temperatura en cada punto en la varilla es constante en el tiempo por eso se puede llegar a la siguiente relación:

Attach:MecadTransformula2.gif Δ

En base a la relación anterior se puede deducir la fórmula para obtener la rapidez de transferencia de energía a través de la varilla, la expresión resultante es la siguiente:

Attach:MecadTransformula3.gif Δ

Donde k es una constante que cada material conductor tiene definida, se llama conductividad térmica, cabe resaltar que los buenos conductores tienen un numero alto de conductividad térmica y los malos conductores(aislante) obviamente tiene un numero bajo de conductividad térmica.


Mis sitios nuevos:
Emprendedores
Politica de Privacidad