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WorksheetsFenómenos de transporte
Total questions: 56
Worksheet time: 32mins
Es la representación que utilizamos para expresar la velocidad de transferencia de calor por unidad de área
Q
Ǭ
q
Es la expresión que utilizamos para identificar la velocidad de transferencia de calor por unidad de área también conocida como flujo de calor
Q
Ǭ
q
Se considera como un requisito básico (es la fuerza impulsora) para la transferencia de calor, sin la cual no puede haber transferencia neta de calor entre dos medios.
Diferencia de temperatura
Diferencia de tensión
Diferencia de presión
¿Cuáles son los mecanismos existentes para que se lleve a cabo el fenómeno de transferencia de calor?
(a)
es el mecanismo en el que el calor pasa a través de la sustancia misma del cuerpo
conducción
convección
radiación
Es el modo de transferencia de calor entre una superficie sólida y el líquido o gas adyacente que están en movimiento, y comprende los efectos combinados de la conducción y del movimiento del fluido.
conducción
convección
radiación
es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas (o fotones), como resultado de los cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas
Conducción
convección
radiación
Propiedad que tienen los cuerpos de transmitir calor o energía interna, a través del contacto directo entre éstos, cuando poseen diferentes temperaturas
emisión calorífica
conductibilidad térmica
radiación térmica
Este comportamiento significa que lo que esta dentro de un sistema no cambia con el tiempo.
sistemas concentrados
sistema estacionario
sistemas de capacidad
es una variable que caracteriza el estado térmico del cuerpo y determina su grado de calentamiento
(a)
El conjunto de valores de temperatura para todos los puntos del espacio en un instante dado se llama
(a)
¿Cómo se lleva a cabo la transferencia de calor?
del cuerpo frío al cuerpo caliente
del cuerpo caliente al cuerpo frío
en cuerpos con la misma temperatura
La rapidez o razón de la conducción de calor a través de un medio depende de
la configuración geométrica de éste, su espesor y el material de que esté hecho, así como de la diferencia de temperatura
la configuración geométrica del cuerpo y el material de que esté hecho, la densidad del fluido , así como de la diferencia de presiones
densidad, viscosidad, cambio de presiones y cambio de temperaturas
Se dice que un material es un aislante, cuando
tiene una baja constante de conductibilidad
tiene una alta conductibilidad térmica
•En los gases y líquidos la conducción se debe a
las colisiones y a la difusión de las moléculas durante su movimiento aleatorio.
a la combinación de las vibraciones de las moléculas en una retícula y al transporte de energía por parte de los electrones libres.
En los sólidos la conducción se debe a
la combinación de las vibraciones de las moléculas en una retícula y al transporte de energía por parte de los electrones libres.
las colisiones y a la difusión de las moléculas durante su movimiento aleatorio.
Es la ecuación de transferencia de calor por conducción
Ecuación de enfriamiento de newton
Ecuación de Stefan Boltzmann
Ecuación de Fourier
Es la ecuación de transferencia de calor por convección
Ecuación de Fourier
Ecuación de Stefan Boltzmann
Ecuación de enfriamiento de Newton
representa la cantidad de calor que pasa por unidad de tiempo a través de una unidad de superficie situada en la superficie isotérmica, cuando el gradiente de temperatura es igual a la unidad. Este coeficiente expresa la propiedad física de las sustancias y caracteriza su capacidad para conducir el calor.
Coeficiente de conductibilidad térmica, K
coeficiente de conductibilidad térmica , h
constante de boltzmann
unidades en el sistema ingles de la constante de conductibilidad térmica, K
BTU/h ft °F
W/ m°C
El coeficiente de conductibilidad térmica de los gases se halla dentro de los límites de
0.005 y 0.5 W/m°C
0.08 a 0.7 W/m°C
de 0.02 a 3.0 W/m°C.
de 20 a 400 W/m°C
El coeficiente de conductibilidad térmica de los metales se halla dentro de los límites de
de 0.005 y 0.5 W/m°C.
de 0.08 a 0.7 W/m°C
de 0.02 a 3.0 W/m°C.
de 20 a 400 W/m°C
Que sucede con la constante de conductibilidad térmica de los gases al incrementar la temperatura
aumenta
disminuye
no tiene cambio
Que sucede con el coeficiente de conductividad térmica en la mayoría de los líquidos de goteo.
aumenta
disminuye
no le afecta
Que le sucede al coeficiente de conductibilidad térmica del agua y de la glicerina cuando se incrementa la temperatura del sistema
aumenta
disminuye
no le pasa nada
que le sucede al coeficiente de conductibilidad térmica de materiales de construcción termoaislantes si se incrementa la temperatura del sistema
Con el aumento de temperatura éste crece
Con el aumento de temperatura éste disminjuye
Con el aumento de temperatura éste se mantiene constante
Que le pasa a la constante de conductibilidad térmica de un material húmedo
el coeficiente de conductibilidad térmica puede ser considerablemente mas alto que el material seco y para el agua
el coeficiente de conductibilidad térmica puede ser considerablemente mas bajo que el material seco y para el agua
el coeficiente de conductibilidad térmica es el promedio entre el material seco y el agua
¿Que sucede con la constante de conductibilidad térmica en la mayoría de los metales al incrementar la temperatura o al encontrarse impurezas?
decrece
disminuye
se mantiene constante
Cuando se considera que el flujo de calor en sistemas convectivos es positivo
es positivo si el calor se transfiere desde una superficie de área hacia el fluido
es positivo si el calor se transfiere desde el fluido hacia la superficie
Cual es la ecuación de calor por conducción en termino de resistencia total
Q = dT/R
Q= R * dT
Q = dT/ (1/R)
Cual es el valor de la emisividad de un cuerpo negro
(a)
Cual es el valor de emisividad para cuerpos grises
(a)
como se puede aumentar la transferencia de calor entre una superficie y sus alrededores
Aumentando el coeficiente de transferencia de calor por convección
Reduciendo Temperatura del fluido
Aumentando el área convectiva
incrementando la temperatura de la superficie
disminuyendo el espesor de la superficie
Cuando es recomendable el uso de aletas
cuando el coeficiente de transferencia de calor por convección (h) es pequeño
cuando el material de la aleta es económico
cuando hay exceso de presupuesto
cuando el coeficiente de transferencia de calor por conducción k es muy alto
Para que sirve el factor geométrico , m, calculado en aletas
permite analizar si es justificable o no el uso de aletas en un sistema
para saber que tan grande debe ser la aleta
para saber si la aleta debe ser tipo espiga, cónica, etc.
Cuando calculamos el factor he/2k y obtengo un valor >1 , resultara que colocar aletas en el sistema tendrá un efecto
aislante, para fabricación de máquinas frigoríficas
no produce ningún efecto, seria lo mismo que tener un tubo o pared sin aletas
produce un efecto de incremento del flujo de calor hacia el ambiente, teniendo el efecto de un sistema de calefacción
Cuando calculamos el factor he/2k y obtengo un valor <1 , resultara que colocar aletas en el sistema tendrá un efecto
aislante, para fabricación de máquinas frigorificas
No produce ningun efecto, sería lo mismo que tener una pared o tubo sin aletas
un incremento de flujo de calor hacia el ambiente, teniendo un efecto de sistema de calefacción
Son sistemas en los que se considera que la temperatura no depende de las coordenadas espaciales, por lo que la temperatura es uniforme en todo el sistema y solo dependa del tiempo.
sistemas concentrados
sistemas estacionarios
sistemas de equilibrio
características de un sistema concentrado
sistemas pequeños con Bi <0.1, buenos conductores y con temperatura constante, dependientes unicamente del tiempo, altos valores de k y bajos valores de h
sistemas con Bi>0.1, alta K y bajo valor de h
sistemas con Bi>0.1, que el cambio de temperatura depende del tiempo y la posición
sistemas con Bi>0.1 dependientes del tiempo y de la posición con alto valor de h y bajo valor de K
Se considera un régimen transitorio
Cuando la transferencia de calor muestra un Bi>0.1, se presenta en cuerpos grandes, con variaciones de temperatura dependientes del tiempo y la posición y que el sistema cuenta con valores altos de h y bajos valores de K
Cuando la transferencia de calor muestra un Bi<0.1, se presenta en cuerpos pequeños, con variaciones de temperatura dependientes del tiempo alcanzando lapidamente una temperatura constante en todo el sistema y que el sistema cuenta con valores bajos de h y altos valores de K
Son considerados como fluidos, por la facilidad de transporte de las partículas que lo componen
sólidos
líquidos
gases
Ciencia que estudia al flujo y la deformación.
Estudia las propiedades mecánicas de los gases, líquidos, plásticos, sustancias asfálticas y materiales cristalinos
(a)
Es la propiedad física que caracteriza la resistencia al flujo de los fluidos sencillos.
Para los gases a baja densidad, aumenta con la temperatura, mientras que en el caso de los líquidos, disminuye al aumentar la temperatura.
densidad
viscosidad
punto de ebullición
Fluidos que se consideran que tienen una viscosidad constante
Newtonianos
No newtonianos
superfluidos
Son fluidos que no presentan resistencia a la fluidez, son considerados fluidos ideales puesto que no presentan fricción con la superficie y el fluido, normalmente son sintetizados por el hombre para que cumplan con esas características.
Newtoniano
superfluidos
No newtonianos
Son fluidos que tienen comportamiento entre un solido y un fluido dependiendo de la temperatura y tensión aplicadas. No tiene una viscosidad única, la cual depende del esfuerzo aplicado sobre el, existen varios modelos para describirlos
Newtonianos
superfluidos
No newtonianos
son fluidos que presentan un aumento del parámetro de velocidad (n) con respecto del tiempo
Reopécticos
Tixotrópicos
viscoelásticos
Son fluidos que presentan una disminución del parametro de viscosidad con el tiempo
reopécticos
tixotrópicos
viscoelásticos
Son fluidos que pueden recobrar parcialmente su forma original, una vez que se deja de aplicar un esfuerzo cortante
reopéctico
tixotrópico
viscoelástico
Ley que establece que la fuerza de cizalla por unidad de área es proporcional al gradiente negativo de la velocidad y los fluidos que la cumplen se denominan newtonianos
ley de enfriamiento de newton
ley de newton de la velocidad
ley de newton de la viscosidad
Propiedad física que representa la masa por unidad de volumen para todos los materiales, varía con la temperatura y la presión. A medida que aumenta la temperatura disminuye , siendo la disminución más notoria en los gases que en los líquidos y sólidos
viscosidad
densidad
tensión superficial
Es el cociente entre la viscosidad de un material y su densidad
densidad relativa
viscosidad cinemática
gasto masico
Parámetro que ayuda a determinar el comportamiento que sigue un fluido dentro de una tubería o ducto
Numero de Biot
Numero de Reynolds
Número de Fourier
Velocidad a la cual se considera un flujo laminar
Re > 4000
Re< 2300
2300 < Re < 4000
Velocidad a la cual se considera un flujo en régimen turbulento
Re > 4000
2300<Re< 4000
Re < 2300
es la zona dentro de una tuberia que transporta un fluido en donde se establece que las fuerzas de cizalla o corte existen en las inmediaciones de una pared, donde se considera que no hay deslizamiento
capa límite
velocidad máxima
flujo de potencial
