RADIACION

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE MISANTLA

UNIDAD VI MC. MAURILIO MORALES GARCIA TRANSFERENCIA DE CALOR MONTES DE OCA SÁNCHEZ CYNTHIA GPE. ING. ELECTROMECÁNIC ELECTROMECÁNICA A 504 “B”

MISANTLA.,, VER A 23 DE DICIEMBRE DE 2014 MISANTLA.

TABLA DE CONTENIDO ............................................................................. .................................................... .............................. .... 1 introducción................................................... 6.1 MECANISMOS FÍSICOS DE RADIACIÓN ............................................... ........................................................ ......... 2 6.2 LEYES DE RADIACIÓN .................................................. ............................................................................ .................................. ........ 2 ............................................................................. .............................. .... 3 6.2.1 LEY DE KIRCHHOFF ................................................... 6.2.3 LEY DE PLANCK ..................................... .............................................................. .................................................. ........................... 4 6.2.4 LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN...................................................... WIEN...................................................... 5 6.2.5 LEY DE STEFAN-BOLTZMANN .............................. ........................................................ ................................... ......... 5 6.2.6 LEY DE RAYLEIGH-JEANS.................................................. ........................................................................ ...................... 6 6.2.7 LEY DE WIENN .................................................................... .......................................................................................... ...................... 7 6.3 EMISIVIDAD, ABSORCION, REFLEXION Y TRANSMISION DE SUPERFICIALES ................................................ .......................................................................... .................................................... .......................... 7 6.3.1 EMITANCIA O PODER EMISIVO ............................................... ........................................................ ......... 7 6.3.2 ABSORCIÓN, REFLEXIÓN Y TRANSMISIÓN T RANSMISIÓN .................................... .................................... 8 6.4 FACTOR DE FORMA.................................................. ........................................................................... ...................................... ............. 9 6.5 INTERCAMBIO DE CALOR POR RADIACIÓN ENTRE CUERPOS NEGROS ................................................... ............................................................................ ................................................... .................................................. ........................ 10 6.6 INTERCAMBIO DE CALOR POR RADIACIÓN ENTRE SUPERFICIES GRISES.................................................................... ............................................................................................. ............................................. .................... 11 6.7 CÁLCULO DE RADIACIÓN EN HORNOS ............................................... ...................................................... ....... 11 6.7.1 MÉTODO DE LOBA Y EVANS ............................................... .......................................................... ........... 12 CONCLUSIÓN ................................................ .......................................................................... .................................................... ............................ .. 17 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ...................................... ............................................................... ................................ ....... 18  ANEXOS ................................................. ........................................................................... .................................................... .................................... .......... 19

1

INTRODUCCIÓN: Se denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética, siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada. En lo que respecta a la transferencia de calor la radiación relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1µm a 100µm, abarcando por tanto parte de la región ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagnético. La materia en un estado condensado (sólido o líquido) emite un espectro de radiación continuo. La frecuencia de onda emitida por radiación térmica es una densidad de probabilidad que depende solo de la temperatura. Los cuerpos negros emiten radiación térmica con el mismo espectro correspondiente a su temperatura, independientemente de los detalles de su composición. Para el caso de un cuerpo negro, la función de densidad de probabilidad de la frecuencia de onda emitida está dada por la ley de radiación térmica de Planck, la ley de Wien da la frecuencia de radiación emitida más probable y la ley de Stefan-Boltzmann da el total de energía emitida por unidad de tiempo y superficie emisora (esta energía depende de la cuarta potencia de la temperatura absoluta).  A temperatura ambiente, vemos los cuerpos por la luz que reflejan, dado que por sí mismos no emiten luz. Si no se hace incidir luz sobre ellos, si no se los ilumina, no podemos verlos. A temperaturas más altas, vemos los cuerpos debido a la luz que emiten, pues en este caso son luminosos por sí mismos. Así, es posible determinar la temperatura de un cuerpo de acuerdo a su color, pues un cuerpo que es capaz de emitir luz se encuentra a altas temperaturas. La relación entre la temperatura de un cuerpo y el espectro de frecuencias de su radiación emitida se utiliza en los pirómetros. Para poder comprender un poco más acerca de este término se hablara del tema a fondo más a adelante.

6.1 MECANISMOS FÍSICOS DE RADIACIÓN La radiación mecánica corresponde a ondas que sólo se transmiten a través de la materia, como las ondas de sonido. La radiación electromagnética es independiente de la materia para su propagación; sin embargo, la velocidad, intensidad y dirección de su flujo de energía se ven influidos por la presencia de materia.

2

Esta radiación abarca una gran variedad de energías. La radiación electromagnética con energía suficiente para provocar cam bios en los átomos sobre los que incide se denomina radiación ionizante. La radiación de partículas también puede ser ionizante si tiene suficiente energía. Algunos ejemplos de radiación de partículas son los rayos cósmicos, los rayos alfa o los rayos beta. Los rayos cósmicos son chorros de núcleos cargados positivamente, en su mayoría núcleos de hidrógeno hidróge no (protones). Los rayos cósmicos cósm icos también pueden estar formados por electrones, rayos gamma, piones y muones.

6.2 LEYES DE RADIACIÓN “Cualquier cuerpo cuya temperatura sea superior a 0 ºK emite energía

radiante. Esta radiación es tanto mayor cuanto mayor sea su temperatura, siendo independiente de la naturaleza, temperatura y forma de los cuerpos que están en su entorno”.

6.2.1 LEY DE KIRCHHOFF La relación entre el poder emisor de un cuerpo cualquiera y el coeficiente de absorción de dicho cuerpo depende exclusivamente de la T  del  del mismo. Para dos cuerpos en equilibrio térmico: W  1  

1

=

W 2  

2

Siendo: W 1 y W 2 los emitancias totales. α 1 y α 2 los coeficientes de absorción respectivos.

 Aplicable  Aplicable a la radiación radiación monocromátic monocromática a o total. total. La distribuci distribución ón de la energía energía incidente depende de la temperatura absoluta y de la superficie que la origina  el coeficiente de absorción de la superficie receptora también depende de estas propiedades. Cuando no hay equilibrio térmico sólo se puede aplicar a superficies grises (cuerpos que absorben una cantidad constante de energía incidente, independiente de la longitud de onda. Ej. Las pizarras). En cuerpos negros (α  =  = 1, máxima absorción) la emitancia será máxima. Por tanto, si uno de los cuerpos en equilibrio es un cuerpo negro: W  1 = W n =

W 2

 2

3

 2 =

W 2 W n

=  2

Siendo W n = emitancia total del cuerpo negro y ε 2: emisividad del cuerpo.  



 

“Cuando un cuerpo está en equilibrio térmico con sus alrededores, su coeficiente de absorción y su emisividad emisividad son iguales” (Ley de Kirchhoff).  Todos los

cuerpos reales tienen poder emisor menor que el del cuerpo negro a esa temperatura.

6.2.3 LEY DE PLANCK No existe ningún cuerpo real rea l que verifique exactamente la condición de cuerpo negro (  = 1), pero puede materializarse mediante una esfera hueca de paredes pintadas interiormente de negro y dotada de un pequeño orificio [VER ANEXOS IMAGEN: 1.1] . Si se representa gráficamente los distintos valores que va tomando a emitancia monocromática de un cuerpo negro, a una determinada temperatura [VER ANEXOS: IMAGEN 1.2]. Fue Max Planck en 1900, quien a partir de hipótesis de la Mecánica cuántica (naturaleza discontinua de la energía, cuantos de energía) desarrolló una ecuación que se adapta a la curva anterior y que se conoce como Ley de Planck : -5

W n  =

C 1  

 /  T 

e C 2

-1

Siendo:  en W/m2. W n  = emitancia monocromática del cuerpo negro a la temperatura T  en C 1 = 2π h c 2 = 3'74.10-16 W.m2 = primera constante de la radiación.

 = 0'0143 m.K = segunda constante de la radiación. C 2 = hc/k  = h = constante de Planck.

 = velocidad de la luz en el vacío. c  =  = constante de Boltzmann. k  = Se enuncia de la siguiente manera: “La emitancia monocromática de un cuerpo

negro depende, no sólo de la longitud de onda, sino también de la temperatura absoluta a la que se encuentra el cuerpo”.

6.2.4 LEY DE DESPLAZAMIENTO DE WIEN Como se puede apreciar en la gráfica anterior, la emitancia monocromática del cuerpo negro, a una temperatura T  cualquiera,  cualquiera, varía entre 0 para  = 0 y cero para  4

= ∞, pasando por un máximo. La longitud de onda a la cual la emitancia del cuerpo

negro alcanza ese valor máximo puede determinarse imponiendo la condición de máximo en la expresión de la ley de Planck:

dW n  d  



  d     5  d 

 0   1 T   cte

C 1



e



C 2 /  T 

El resultado de esta operación es: 898.10  máx .T = C W  = 2,898

3

m.K 

Que se conoce con el nombre de ley de desplazamiento de Wien y se enuncia: “El valor de la longitud de onda correspondiente a la emitancia monocromática máxima es inversamente proporcional a la temperatura absoluta del cuerpo”.

6.2.5 LEY DE STEFAN-BOLTZMANN Como ya se ha visto anteriormente, la emitancia de un cuerpo negro puede obtenerse integrando la emitancia monocromática del cuerpo para todas las longitudes de onda:  W n



 W 

n  .d  

0

Utilizando la expresión de la ley de Planck: -5

W n  =

C 1  

 /  T 

eC 2

-1

Y sustituyendo en la expresión anterior:  W n



e

5

C 1 

C 2 /  T 

0

d  

1

Haciendo el cambio de variables:  x



C 2  T 



d   



C 2 T   x

2

dx

Se tendrá:

5

W n



C 1 T  C 2

4 

4

  x

3

( e x  1) 1 dx

0

Desarrollando (e x  - 1)-1  e integrando, tomando sólo como significativos los cuatro primeros términos del desarrollo, se obtiene:

W n



6,44

4 C 1 T  4 C 2

W n





4,965 965 .10

  .T 

8



T 

4

4

Donde   = 4,965.10-8  kcal/h.m2.K4  = 5,67.10-8 W/m2.K4  es la constante de Stefan-Boltzmann. “La emitancia (o potencia emisiva) del cuerpo negro depende exclusivamente de la cuarta potenc ia de su temperatura absoluta”. Para cualquier cuerpo que no sea negro, la expresión anterior viene dada de la forma: 4

W =      T 

Siendo  = emisividad de un cuerpo cualquiera =

W  W  n

 . Si el cuerpo es negro  = 1.

Cuando un cuerpo irradia energía en una cantidad dada por la ecuación anterior, también absorbe radiación electromagnética de los alrededores. Si esto no sucediera, el objeto estaría continuamente radiando energía y su temperatura podría bajar hasta el cero absoluto. Si un objeto o bjeto está a una temperatura T  y  y su entorno a una temperatura T o, el ritmo neto de intercambio de energía (ganada o perdida por el cuerpo) por unidad de tiempo y superficie como resultado de la radiación es: 4

W neto =     (T 

 T o 4 )

Cuando un cuerpo está en equilibrio con su entorno, irradia y absorbe energía al mismo ritmo, y su temperatura permanece constante. Cuando un cuerpo está más caliente que su entorno irradia más energía de la que absorbe, y su temperatura disminuye, y viceversa.

6.2.6 LEY DE RAYLEIGH-JEANS Describe la radiación de calor de un cuerpo negro para longitudes de onda largas. (λ.T grandes). 6

 R   = 2560

T  4

 

6.2.7 LEY DE WIENN Para λ cortas (λ.T pequeñas)

1,439  R   =

3,7410 5  



e

 T 

TRANSMISIÓN DE CALOR REAL. La "pérdida" de calor total desde un cuerpo caliente hacia los alrededores (p.ej. radiadores de vapor de agua, o agua caliente) es un proceso combinado de conducción-convección- radiación paralelos. Suponiendo negros los alrededores: qT   A

=

qc - c  A

+

qr   A

6.3 EMISIVIDAD, ABSORCION, REFLEXION Y TRANSMISION DE SUPERFICIALES La radiación infrarroja detectada por una cámara termográfica la emiten los objetos presentes en el ángulo de visión de la misma. Cada objeto tiene unas características específicas que pueden influenciar en varios grados la medición de la temperatura por infrarrojos. Entre los factores que ejercen la mayor influencia se incluyen la emisión, la absorción, la reflexión y la transmisión.

6.3.1 EMITANCIA O PODER EMISIVO Emitancia o poder emisivo emisivo (o potencia emisiva) es la cantidad total de energía

radiante de todas las longitudes de onda que es emitida por un cuerpo por unidad de tiempo y unidad de supe superficie. rficie. Se simboliza: W . Emitancia monocromática o  poder emisivo monocromático monocromático es la cantidad de

energía radiante de una determinada longitud de onda  emitida por un cuerpo por unidad de superficie y de tiempo. Se simboliza por W  .  Si se refiere a un cuerpo negro se simboliza: W n .

7

La emitancia total, para todo el espectro de la radiación procedente de una superficie, es la suma de todas las radiaciones monocromáticas que salen de dicha superficie:  W 



 W  .d   0

Desde el punto de vista físico, la emitancia total es la radiación de todas las longitudes de onda emitida por la unidad un idad de superficie en la unidad de tiempo en todas las direcciones, que es captada por una semiesfera centrada en la superficie.  es la relación entre la emitancia total de un cuerpo y la del cuerpo negro a Emisividad  es la misma temperatura (T). Se simboliza por   . . W   



W n

6.3.2 ABSORCIÓN, REFLEXIÓN Y TRANSMISIÓN TR ANSMISIÓN Entre los factores que ejercen la mayor influencia se incluyen la emisión, la reflexión y la transmisión.  A. EMISIÓN [VER ANEXOS IMAGEN 1.3]: es la medida de la capacidad de un material de emitir radiación infrarroja. Depende de las propiedades de la superficie, el material y en el caso de ciertos c iertos objetos, de la temperatura de los mismos. m ismos. Todos los cuerpos emiten un espectro continuo de longitudes de onda (dispersión = análisis de las distintas longitudes de onda, λ, de los cuerpos). B. TRANSPORTE [VER ANEXOS IMAGEN 1.3]:  es la medida de la capacidad de un material de transmitir (ser permeable a) la radiación infrarroja. Depende del tipo y grosor del material. Con o sin presencia de materia. C. RECEPCIÓN [VER ANEXOS IMAGEN 1.3]: s la medida de la capacidad de un material de reflejar la radiación infrarroja. Depende de las propiedades de la superficie, la temperatura y el tipo del material. En general las superficies supe rficies lisas y brillantes reflejan de forma más intensa que las rugosas y mate del mismo material. La energía radiante (E ), ), al chocar con un cuerpo, es absorbida ( A  A), reflejada ( R ) y transmitida (T ) en proporciones variables según la naturaleza del cuerpo. El emisor convierte parte de su energía interna ( U ) en ondas electromagnéticas  ΔU ). (- ΔU  ). La parte de energía radiante incidente absorbida por la superficie del cuerpo ( A  A) se transforma en un aumento de su energía interna (+ ΔU ) y, por tanto, en un aumento de su temperatura (+ ΔT ). ). La absorción de radiación es un fenómeno superficial y no un fenómeno de volumen, de forma que en el interior del sólido no afecta la absorción. Sin embargo, el calor generado en la absorción puede fluir hacia el interior del sólido por conducción. Según el principio de conservación de la energía:  E = A + R + T 

Dividiendo esta expresión por la energía incidente ( E ): ): 8

 A  R T  1= + +  E   E   E 

O bien: 1=   +  + 

Siendo:   

α  =  A/E   =

fracción de la radiación que es absorbida = poder absorbente = absortividad.  ρ = R/E   = fracción de la radiación que se refleja = poder reflexivo = reflectividad. τ  = T/E   = fracción de la radiación que se transmite = poder transmisivo = transmisividad.

La mayor parte de los sólidos con los que se s e trabaja en ingeniería y arquitectura son cuerpos opacos a la radiación, es decir, poseen una transmisividad tan baja que puede considerarse nula frente a la absortividad y reflectividad. Para éstos se verifica: τ  =  = 0



α+ρ=1

Sin embargo, el vidrio, ciertos materiales plásticos y algunos minerales, así como los gases, tienen una transmisividad muy alta y, por tanto, baja absortividad y reflectividad. En el caso del aire (seco y limpio) las radiaciones térmicas lo atraviesan como si fuera el vacío, verificándose: Τ  1



α  ρ  0

6.4 FACTOR DE FORMA La transferencia de calor por radiación rad iación entre dos superficies cualesquiera, se calcula determinando el factor de forma F12, que se interpreta como la fracción de energía radiante total que abandona la superficie A1, (q1→semiesfera) y llega directamente a una segunda superficie A2, (q1→2).

FACTOR DE FORMA dFdA1 →  dA2 ENTRE DOS SUPERFICIES INFINITESIMALES dA1y d A2. Para deducir una expresión del factor de forma dFdA1 → dA2:

La energía radiante [VER ANEXOS IMAGEN: 1.4]  dqdA1 → dA2 que se emite desde dA1 y alcanza dA2, viene dada por:

9

Si se supone que la superficie emisora es difusa, la intensidad de la radiación emitida por dA1es independiente de la dirección, d irección, y los factores de forma son función, func ión, únicamente, de la geometría y no de la intensidad de la radiación. El flujo total que abandona dA1y que incide sobre una semiesfera que contenga a dA2 y cuyo centro sea O en Da1, se calcula a partir del ángulo sólido definido, en la forma:

El poder emisivo Eb1 del cuerpo negro emitido por unidad de superficie, es:

Una superficie i se puede considerar como superficie elemental si se cumple que

.

El

flujo

total

emitido

por

dA 1

es:

Por lo que:

En la misma forma se puede poner: Y dividiéndolas miembro a miembro resulta: Que se conoce como regla de la reciprocidad.

. .

6.5 INTERCAMBIO DE CALOR POR RADIACIÓN R ADIACIÓN ENTRE CUERPOS NEGROS El término radiación se refiere a la emisión continua de energía en forma de ondas electromagnéticas que se originan a nivel atómico. Todos los objetos emiten energía radiante en forma continua. A temperaturas bajas, la cantidad de emisión es pequeña, y la radiación es básicamente de longitudes de onda larga. 10

Un factor que se debe considerar al a l calcular la rapidez de transferencia de calor por radiación, es la naturaleza de las superficies expuestas, ya que objetos que son buenos emisores de radiación térmica, también resultan buenos absorbedores de radiación. Un objeto que absorbe toda la radiación incidente sobre su superficie se llama absorbedor ideal. Tal objeto también será un radiador ideal. En general las superficies más negras serán las que mejor absorban a bsorban energía térmica. Un absorbedor ideal o un radiador ideal es conocido como “cuerpo negro” y son aquellos que

absorben toda la radiación que llega a ellos sin reflejarla, de tal forma que sólo emiten la correspondiente a su temperatura.  Aunque tales tales cuerpos cuerpos realmen realmente te no existen, existen, el concepto concepto resulta resulta muy muy útil como un patrón para comparar las capacidades de varias superficies para absorber o emitir energía térmica. La absorbencia es una cantidad adimensional que tiene un valor numérico comprendido entre 0 y 1, dependiendo de la naturaleza de la superficie. Para un cuerpo negro, la absorbancia es igual a la unidad; para una superficie de plata bien pulida, se aproxima a cero. El físico alemán Max Planck, descubrió la ley que gobierna la radiación de los cuerpos en equilibrio termodinámico. Según Planck, la intensidad de radiación para cada longitud de onda depende únicamente ún icamente de la temperatura del cuerpo en cuestión. Los físicos designan este espectro con el nombre de Radiación de Cuerpo Negro. Planck llegó a este resultado introduciendo el concepto de quantum de energía (es decir que la energía en la naturaleza sólo se puede intercambiar en paquetes con cantidades discretas).

6.6 INTERCAMBIO DE CALOR POR RADIACIÓN R ADIACIÓN ENTRE SUPERFICIES GRISES Es un tipo de superficie no negra en el que el poder de emisión es independiente de la longitud de onda de la radiación. Se puede asumir que la transferencia de calor debida a la emisión de ondas electromagnéticas y la medida de la cantidad de luz absorbida por una solución, no dependen de la longitud de onda, siendo, por lo tanto, ambos constantes. c onstantes. De esta forma, definimos un cuerpo gris como aquel cuya transferencia de calor por ondas electromagnéticas es constante ante la longitud de onda. La emisibilidad puede ser distinta en cada longitud de onda y depende de factores como la temperatura, condiciones de las superficies (pulidas, oxidadas, limpias, sucias, nuevas, etc.) y ángulo de emisión. En algunos casos resulta conveniente suponer que existe un valor de emisibidad constante para todas las longitudes de onda, siempre menor que 1 (que es la emisibidad de un cuerpo negro). Esta aproximación se denomina aproximación de cuerpo gris.

6.7 CÁLCULO DE RADIACIÓN EN HORNOS Las condiciones de transferencia de calor en los hornos de las calderas son influenciados por varios factores como son: las dimensiones del horno y las formas de las cámaras de combustión, la construcción y arreglo de los quemadores, quema dores, el tipo 11

de combustible quemado, especialmente la parte mineral y las condiciones de operación del horno.

6.7.1 MÉTODO DE LOBA Y EVANS Calor total recibido por el fluido frío. Ecuación de transferencia

[VER ANEXOS: IMAGEN 1.5]

q =qr+qc= FσαAcp (TG4 –  TS4) + hCA(TG  –TS)

TG: tª gases de combustión TS: tª del sumidero hC ≈ 2.0 BTU/hpie2ºF  A ≈ 2αAcp Valor típico F ≈ 0.57

Balance de calor: q =∑q = qF + qA + qR + qS - qw -qG , BTU/h

qF: calor liberado en la combustión qA: calor sensible del aire de combustión, (Tref = 60 ºF) qR: calor sensible de gases de combustión recirculados, (Tref = 60 ºF) qS: calor sensible del vapor utilizado para atomizar el combustible qw: calor perdido a través de las paredes del horno, (1-10%, valor típico = 2%) qG: calor de los gases de combustión que salen de la sección radiante (TG) Cálculo preciso de F, para una distribución de tubos en el F → f (eG, AR/ (α Acp); Fig. 19.15

e se calcula con gráficas = f(L, Px, Ts, TG)  AR = AT - αAcp, superficie efectiva del refractario αAcp: superficie equivalente del plano frío

 AT: área total de las superficies del horno Balance de calor: q =∑q = qF + qA + qR + qS - qw -qG , BTU/h 12

qF: calor liberado en la combustión qA: calor sensible del aire de combustión, (Tref = 60 ºF) qR: calor sensible de gases de combustión recirculados, (Tref = 60 ºF) qS: calor sensible del vapor utilizado para atomizar el combustible qw: calor perdido a través de las paredes del horno, (1-10%, valor típico = 2%) qG: calor de los gases de combustión que salen de la sección radiante (TG) Cálculo preciso de F, para una distribución de tubos en el F → f (eG, AR/ (α Acp); Fig. 19.15

e se calcula con gráficas = f(L, Px, Ts, TG)  AR = AT - αAcp, superficie efectiva del refractario αAcp: superficie equivalente del plano frío

 AT: área total de las superficies del horno Ejemplo: Diseño de un horno con una carga total de 50x10 6 BTU/h. Eficacia total combustión = 75%. Se utiliza petróleo como combustible, con un valor calorífico mínimo de 17130 BTU/lb usando 25% de exceso de aire (estequiométrico =17.44 lb de aire/lb de combustible), y el aire entra precalentado a 400 ºF. El vapor para atomizar el combustible es 0.3 lb/lb de combustible. Los tubos empleados en el horno tienen un diámetro exterior de 5”, y el paso de tubo es de 8.5”, en una sola hilera. La longitud expuesta es de 38 p ies 6”. La temperatura media de los tubos en la sección radiante se estima en 800 ºF. Diseñar la sección radiante de un horno para una densidad de flujo de calor en la sección radiante de 12000 BTU/hpie 2.

13

14

15

16

CONCLUSIÓN: Para una descripción cuantitativa de los fenómenos térmicos, es necesaria una definición cuidadosa de conceptos como: temperatura, calor y energía interna. El calor es la transferencia de energía de un objeto a otro como resultado de una diferencia de temperatura entre los dos. El equilibrio térmico es una situación en la que dos objetos en contacto térmico dejan de intercambiar energía por el proceso de calor ya que los dos alcanzaron la misma temperatura. Cuando se calienta una sustancia, se le está transfiriendo energía al ponerla en contacto con un ambiente de mayor temperatura, el término calor se usa así para representar la cantidad de energía transferida. Es importante comprender la relación a la cual la energía se transfiere y los mecanismos responsables de la transferencia. Se conocen tres mecanismos de transferencia de energía; el proceso de transferencia de energía que está más claramente asociado con una diferencia de temperatura es la conducción térmica. Otro mecanismo es por convección, se ve cuando la transferencia es por el movimiento del medio que puede ser aire o agua y el movimiento es por cambios en la densidad. La tercera forma de transferir energía es radiación. Todos los objetos radian energía continuamente, un cuerpo que está más caliente que sus alrededores radia más energía de la que absorbe, en tanto que un cuerpo que está más frío que su alrededor absorbe más energía de la que radia Los mecanismos de transferencia de calor siempre han estado presentes y siempre lo van a estar, este trabajo fue elaborado para entender los conceptos de la radiación, y tener la habilidad para identificar cuando se está llevando a cabo cada uno de estas. Es importante mencionar que para que exista transferencia de calor debe existir diferencias de temperaturas, además cada mecanismo tiene su propio coeficiente de transferencia (h, k, e) para la convección, conducción y radiación respectivamente. Cada una de ellas calculadas experimentalmente

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS  

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    

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





  



http://html.rincondelvago.com/mecanismos-de-transferencia-de-energia.html http://www.monografias.com/trabajos25/radiacion-termica/radiaciontermica.shtml#mecan http://www.cte.edu.uy/cteI/teorico/1/Julio-1-2.pdf  http://www.eumetcal.org/euromet/spanish/nwp/n5710/n5710004.htm http://www.astro.puc.cl/~linfante/fia0111_1_11/Archivos_PowerPoint/8Radiacion.pdf  http://www.academiatesto.com.ar/cms/?q=ley-de-radiacion-de-kirchhoff http://www.academiatesto.com.ar/cms/?q=emision-reflexion-y-transmision http://centrodeartigo.com/articulos-para-saber-mas/article_44292.html http://amoliva.webs.ull.es/12.pdf  http://www.monografias.com/trabajos25/radiacion-termica/radiaciontermica.shtml#factor  https://es.scribd.com/doc/28484587/Factor-de-Forma-transferencia-decalor#force_seo http://samrqfisica1-2.blogspot.mx/2010/04/radiacion-del-cuerpo-negro-ygris.html http://www.telecable.es/personales/albatros1/calor/transferencia_de_calor_  06_radiacion.htm http://www.buenastareas.com/ensayos/Cuerpo-Negro-Transferencia-DeCalor/5236635.html http://iqtma.uva.es/calor/Tema%2011_Hornos.pdf  http://www.infraredtraining.com/community/boards/thread/956/ http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion2.HornosResistencia.PERDIDAS. CALOR.pdf  http://www.cnpml.org.sv/ucatee/ee/docs/eficiencia_para_hornos.pdf 

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ANEXOS

IMAGEN 1.1: La radiación incidente tiene pocas posibilidades de salir de sistema

W n 



IMAGEN 1.2: En función de las distintas longitudes de onda, se obtiene una curva.

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Imagen 1.3: Emisión, reflexión y transmisión

20

IMAGEN 1.4: Se puede partir de la Fig XIX.2, en la que dA1 es la superficie emisora, dA2 es la superficie receptora ydw12 el ángulo sólido subtendido por el área dA2 desde dA1

21

IMAGEN 1.5: Dividimos por  /( /( ) ) = (, (, ) )

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