CONDUCCIÓN: Flujo de calor a través de medios sólidos por la
vibración interna de las moléculas y de los electrones libres y por choques
entre ellas. Las moléculas y los electrones libres de la fracción de un sistema
con temperatura alta vibran con más intensidad que las moléculas de otras
regiones del mismo sistema o de otros sistemas en contacto con temperaturas más
bajas.
Las moléculas con una velocidad más alta chocan con las moléculas menos
excitadas y transfieren parte de su energía a las moléculas con menos energía
en las regiones más frías del sistema. Las moléculas que absorben el excedente
de energía también adquirirán una mayor velocidad vibratoria y generarán más
calor (energía potencial -absorbe calor- <--> energía cinética -emite
calor).
Por ejemplo, la conducción de calor a través de la
carrocería de un coche.
Los metales son los mejores conductores térmicos; mientras
que los materiales no metálicos son conductores térmicos imperfectos.
CONVECCIÓN: Es el flujo de calor mediante corrientes dentro
de un fluido (líquido o gaseoso). La convección es el desplazamiento de masas
de algún líquido o gas. Cuando una masa de un fluido se calienta al estar en
contacto con una superficie caliente, sus moléculas se separan y se dispersan,
causando que la masa del fluido llegue a ser menos densa.
Cuando llega a ser
menos denso se desplazará hacia arriba u horizontalmente hacia una región fría,
mientras que las masas menos calientes, pero más densas, del fluido descenderán
o se moverán en un sentido opuesto al del movimiento de la masa más caliente
(el volumen de fluido menos caliente es desplazado por el volumen más
caliente). Mediante este mecanismo los volúmenes más calientes transfieren
calor a los volúmenes menos calientes de ese fluido (un líquido o un gas).
Por ejemplo, cuando calentamos agua en una estufa, el
volumen de agua en el fondo de la olla adquirirá el calor por conducción desde
el metal de la olla y se hará menos denso. Entonces, al ser menos denso, se
moverá hacia la superficie del agua y desplazará a la masa superior menos
caliente y más densa hacia el fondo de la olla.
RADIACIÓN: Es la transferencia de calor por medio de ondas
electromagnéticas. No se requiere de un medio para su propagación. La energía
irradiada se mueve a la velocidad de la luz. El calor irradiado por el Sol se
puede intercambiar entre la superficie solar y la superficie de la Tierra sin
calentar el espacio de transición.
Por ejemplo, si colocamos un objeto (tal como una moneda, un
coche, o a nosotros mismos) bajo los rayos del Sol directos; al poco tiempo
notaremos que el objeto se calentará. El intercambio de calor entre el Sol y el
objeto ocurrirá por medio de radiación.
Un Depósito de Calor es un sistema capaz de absorber calor
de un objeto con el que está en contacto térmico sin que ocurra un cambio de
fase o una variación significativa en su temperatura.
Heat transferiencia
CONDUCTION: Heat flow through solid media by internal
vibration of the molecules and the free electrons and by collisions between
them. Molecules and free electrons in a fraction of a vibrating system with
high temperature more strongly than the molecules of other regions of the same
sitema or other systems in contact with lower temperatures.
Molecules with a
higher speed collide with molecules less excited and transfer part of their
energy to molecules with less energy in the colder regions of the system. Molecules
that absorb excess energy also gain greater vibratory rate and will generate
more heat (energy-absorbing potential heat-<-> kinetic energy, gives off
heat).
For example, heat conduction through the body of a car.
Metals are the best thermal conductors, while non-metallic
materials are thermally conductive imperfect.
CONVECTION: The flow of heat by currents within a fluid
(liquid or gas). Convection is the movement of masses of fluid or gas. When a
mass of fluid is heated by contact with a hot surface, the molecules are
separated and dispersed, causing the mass of the fluid becomes less dense.
When
it becomes less dense will move upwardly or horizontally into a cold region,
while the less hot mass, but more dense, the fluid will move or fall in a
direction opposite to the movement of the hotter mass (volume less hot fluid is
displaced by the volume warmer). Through this mechanism the volumes hotter heat
transfer volumes less that hot fluid (liquid or gas).
For example, when heat water in an oven, the water volume in
the pot bottom will acquire the heat by conduction from the metal of the pot
and will be less dense. Then, being less dense, will move to the water surface
and move to higher ground cooler and denser towards the bottom of the pot.
RADIATION: The transfer of heat through electromagnetic
waves. It does not require a means of propagation. The radiated energy is moved
at the speed of light. The heat radiated by the sun can be exchanged between
the solar surface and the Earth's surface without heating the space of
transition.
For example, if you place an object (such as a coin, a car,
or ourselves) under the direct rays of the sun, some time will notice that the
object is heated. The heat exchange between the Sun and the object will occur
through radiation.
A heat reservoir is a system able to absorb heat from an
object that is in thermal contact occurs without a phase change or a
significant change in its temperature.
