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Si observamos la naturaleza, podemos notar que el calor se transmite siempre desde el cuerpo caliente hacia el frío.
El flujo térmico (o cantidad de calor que pasa de un cuerpo a otro) es tanto más importante cuanto mayor es la diferencia de temperatura.
La diferencia de temperatura se escribe Dt.
...Prestando atención a lo que sucede a nuestro alrededor, podemos observar que la transmisión del calor se efectúa de tres modos:
- por conducción,
- -por convección,
- -por radiación.
Conducción:
Sea una placa de metal que calentamos mientras tomamos la temperatura a algunos centímetros del sitio calentado. Observamos un aumento de la temperatura en el termómetro.
El calor se ha propagado hacia la región fría sin que haya desplazamiento aparente de la materia
Convección:
Si dejamos de calentar la placa de metal, la temperatura disminuye poco a poco para estabilizarse a la temperatura ambiente.
Ha habido intercambio de calor con el aire.
Las moléculas del aire al contacto con la placa se calientan, se vuelven más ligeras y tienden a subir. El sitio liberado por las moléculas calientes es cogido por las moléculas más frías que, al contacto con la placa caliente, se calientan también y suben dejando sitio libre, etc
Este ciclo continúa mientras que la placa esté más caliente que el aire.
El movimiento natural del aire, que habría podido hacerse también con otro gas o incluso otro líquido, es llamado convección (es el mismo fenómeno que permite a un radiador calentar una habitación).
Radiación:
Para poner en evidencia la transmisión del calor por radiación, podemos coger el caso de un coche aparcado a pleno sol
Al cabo de un cierto tiempo, es imposible dejar la mano en el capó, pues su temperatura sobrepasa los 60 oC.
Sin embargo, el ambiente puede estar a 15 oC.
Aquí, el calentamiento ha sido provocado por los rayos térmicos (infrarrojos) que provienen del sol. Estos rayos, que se propagan en línea recta, han atravesado el espacio, es decir el vacío absoluto, después la atmósfera para transportar la energía térmica hasta la superficie de la tierra.
Este fenómeno no se limita sólo al sol; se ha demostrado que todos los cuerpos emiten rayos térmicos y que éstos son absorbidos por los cuerpos más fríos con los que chocan.
Así, es difícil acercarse a una chimenea; si nos quedamos cerca, notamos un calentamiento de nuestra piel y de la ropa.
Ejercicio:
Calcule la Dt Kelvin que corresponde a -25 oC y a -25 oF.
Resolución:
-25 ºF = -25 + (-32) /1,8 = -31ºC
Dt(Diferencia térmica) = -25 - (-31) = -6ºC
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