Transmissió tèrmica: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
m Corregit: calor; en contracorrent, els > calor; contra corrent, els |
Cap resum de modificació |
||
Línia 1:
[[Fitxer:Hot metalwork.jpg|thumb|right|280px|Una barra al roig viu transfereix calor a l'ambient principalment per [[radiació tèrmica]] i en menor mesura per [[convecció]], car la transferència per radiació és <math>\scriptstyle \propto T^4</math> i la [[convecció]] <math>\scriptstyle \propto T</math>.]]
En [[física]], la '''transmissió tèrmica''' és el pas d'[[energia tèrmica]] des d'un cos de major temperatura a un altre de menor temperatura. Quan un cos, per exemple un objecte sòlid o un fluid, està a una [[temperatura]] diferent de la del seu entorn o un altre cos, la transferència d'energia tèrmica, també coneguda com a transferència de [[calor]] o intercanvi de calor, es produeix de tal manera que el cos i el seu entorn assoleixin l'[[equilibri tèrmic]]. La transferència de calor es produeix des d'un cos més calent a un de més fred, com a resultat de la [[segona llei de la termodinàmica]]. Quan existeix una diferència de temperatura entre dos objectes en proximitat un de l'altre, la transferència de calor no es pot aturar; només pot fer-se més lenta.
== Aïllament i barreres de radiació ==
{{principal|
Els [[aïllant tèrmic|aïllants tèrmics]] són materials específicament dissenyats per reduir el flux de calor limitant la conducció, la [[convecció]] o ambdues. Les barreres de radiació són materials que reflecteixen la radiació, reduint així el flux de calor de fonts de [[radiació tèrmica]]. Els bons aïllants no són necessàriament bones barreres de radiació i viceversa. Els metalls, per exemple, són excel·lents reflectors però molt mals aïllants.
L'efectivitat d'un aïllant està indicada per la seva [[resistència tèrmica|resistència]] (''R''). La resistència d'un material és l'invers del [[coeficient de conductivitat tèrmica]] (''k'') multiplicat pel gruix (''d'') de l'aïllant. Les unitats de la resistència són en el [[Sistema Internacional]]: (''K·m²/W'').
Línia 12:
La [[fibra de vidre]] rígida, un material aïllant utilitzat comunament, té un valor ''R'' de 4 per polzada, mentre que el ciment, un mal conductor, té un valor de 0,08 per polzada.<ref>Dos webs: [http://www.e-star.com/ecalcs/table_rvalues.html E-star] i [http://coloradoenergy.org/procorner/stuff/r-values.htm Coloradoenergy]</ref>
L'efectivitat d'una barrera de radiació està indicat per la seva reflectivitat, la qual és una fracció de la radiació reflectida. Un material amb una alta reflectivitat (en una [[longitud d'ona]]) té una baixa absortivitat i per tant una baixa [[emissivitat]]. Un reflector ideal té un coeficient de reflectivitat igual a 1, cosa que significa que reflecteix el 100% de la radiació entrant. D'altra banda, en el cas d'un [[cos negre]], el qual té una excel·lent absortivitat i emissivitat de la radiació tèrmica, el seu coeficient de reflectivitat és gairebé 0. Les barreres de radiació tenen una gran aplicació en [[enginyeria aeroespacial]]; la gran majoria de satèl·lits utilitzen diverses capes aïllants aluminades que reflecteixen la llum solar, cosa que permet reduir la transferència de [[calor]] i controlar la temperatura del satèl·lit.
== Bescanviadors de calor ==
Línia 18:
Un '''bescanviador de calor''' és un dispositiu construït per bescanviar eficientment la calor d'un fluid a un altre, tant si els fluids estan separats per una paret sòlida per prevenir la seva mescla, com si estan en contacte directe. Els bescanviadors de calor són molt utilitzats en [[refrigeració]], [[condicionament d'aire]], [[calefacció]], [[producció d'energia]], i processament químic. Un exemple bàsic d'un bescanviador de calor és el radiador d'un cotxe, en el que el líquid de radiador calent és refredat pel flux d'aire sobre la superfície del radiador.
Les disposicions més comunes de bescanviadors de calor són flux paral·lel, contra corrent i flux creuat. En el flux paral·lel, ambdós fluids es mouen en la mateixa direcció durant la transmissió de calor; contra corrent, els fluids es mouen en sentit contrari i en flux creuat els fluids es mouen formant un [[angle recte]] entre ells. Els tipus més comuns de bescanviadors de calor són de carcassa i tubs, de doble tub, tub extrudit amb aletes, tub d'aleta espiral, tub en U i de plaques.
Quan els enginyers calculen la transferència teòrica de calor en un bescanviador, han de comptar amb el fet que el gradient de temperatures entre ambdós fluids varia amb la posició. Per solucionar el problema en sistemes simples, sol utilitzar-se la
== Transferència de calor en ebullició ==
{{principal|Ebullició
La transferència de calor en líquids en ebullició és complexa, però d'una importància tècnica considerable. Es caracteritza per una corba en forma de "S" en relacionar el flux de calor amb la diferència de temperatures en superfície (vegeu Kay i Nedderman 'Fluid Mechanics & Transfer Processes', CUP, 1985, pàg. 529).
Línia 33:
Els fenòmens de transferència són generalment part del programa d'estudis d'[[enginyeria industrial]], [[enginyeria química]], [[enginyeria agrícola]] o [[enginyeria mecànica]]. Comunament, els coneixements sobre [[termodinàmica]] són una condició prèvia per l’estudi de la transmissió de calor, car les lleis de la termodinàmica són essencials per comprendre el mecanisme de la transferència de calor.
Altres disciplines relacionades amb la transmissió de calor inclouen la [[conversió d'energia]], [[
Els mètodes de transferència de calor s'utilitzen en les següents disciplines, entre altres:
Línia 41:
* [[Aïllament tèrmic|Aïllament]]
* [[Processament de materials]]
* Enginyeria de [[central d'energia|centrals d'energia]]
== Vegeu també ==
* [[Termodinàmica]]
* [[Conducció tèrmica]]
==
<references />
==
Frank Cross. Transferència de calor,
==
En anglès:
* ''Heat Transfer Engineering''[http://www.tandf.co.uk/journals/titles/01457632.asp]
Linha 72 ⟶ 65:
== Enllaços externs ==
{{Commonscat}}
* '''[http://www.spiraxsarco.com/resources/steam-engineering-tutorials/steam-engineering-principles-and-heat-transfer/heat-transfer.asp Heat Transfer Tutorial]''' {{en}}
* [http://webcast.berkeley.edu/courses/archive.php?seriesid=1906978353 Heat Transfer Podcast - Arun Majumdar - Department of Mechanical Engineering - University of California, Berkeley] {{en}}
Linha 80 ⟶ 71:
* [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html Hyperphysics Article on Heat Transfer] - Vista general {{en}}
* [http://www.tauac.org/site/News2?page=NewsArticle&id=5863 A molecular heatwave?] {{en}}
{{Autoritat}}
{{ORDENA:Transmissio Termica}}
[[Categoria:Termodinàmica]]
| |||