Introducción Transferencia de Calor

Una de las asignaturas que se relaciona con Transferencia de Calor es la Termodinámica  que trata de la cantidad de transferencia de calor a medida que un sistema pasa por un proceso de un estado de equilibrio a otro y no hace referencia a cuánto durará ese proceso. Pero en la ingeniería a menudo estamos interesados en la rapidez o razón de esa transferencia, la cual constituye el tema de la ciencia de la transferencia de calor (Cengel & Ghajar, 2011, pág. 1). Es decir, la transferencia de calor en la vida diaria, es más útil porque nos ayuda a determinar el tiempo en que se va a demorar en enfriar o calentar una sustancia determinada, mientras que la termodinámica, nos indica qué cantidad de calor se debe suministrar o retirar.

La relación entre estas dos ciencias radica en que las leyes de la termodinámica ponen la estructura para la ciencia de la transferencia de calor. Por lo que es necesario recordar los principios de la termodinámica, en la primera ley se requiere que la razón de la transferencia de energía hacia un sistema sea igual a la razón de incremento de la energía de ese sistema (Cengel & Ghajar, 2011, pág. 2), lo que quiere decir es que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Un ejemplo de ello puede destacarse cuando se deja caer una esfera hacia una placa, al principio antes de caer ésta va a tener una altura; por lo tanto tendrá energía potencial, mientras que va cayendo esta energía se transforma en cinética y cuando haya chocado con la placa, va a existir una deformación entre la esfera y la placa por lo que la energía se va a transformar en energía térmica.

En la segunda ley se requiere que el calor se transfiera en la dirección de la temperatura decreciente (figura 1-2). Esto se asemeja a un automóvil estacionado sobre un camino inclinado que debe moverse hacia abajo de la pendiente, en la dirección que decrezca la elevación, cuando se suelten sus frenos.



fuente: Libro de Cengel, Transferencia de calor y masa