Conveccin

Movimiento por conveccin.

Conveccin aire en un hornillo.Transferencia de calor, en fsica, proceso por el que se intercambia energa en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que estn a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante conveccin, radiacin o conduccin.

La conveccin es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (lquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La conveccin se produce nicamente por medio de materiales, la evaporacin del agua o fluidos. Lo que se llama conveccin en s, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, por ejemplo: al trasegar el fluido por medio de bombas o al calentar agua en una cacerola, la que est en contacto con la parte de abajo de la cacerola se mueve hacia arriba, mientras que el agua que est en la superficie, desciende, ocupando el lugar que dej la caliente.La transferencia de calor implica el transporte de calor en un volumen y la mezcla de elementos macroscpicos de porciones calientes y fras de un gas o un lquido. Se incluye tambin el intercambio de energa entre una superficie slida y un fluido o por medio de una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecnico (conveccin mecnica, forzada o asistida).En la transferencia de calor libre o natural un fluido es ms caliente o ms fro y en contacto con una superficie slida, causa una circulacin debido a las diferencias de densidades que resultan del gradiente de temperaturas en el fluido.La transferencia de calor por conveccin se expresa con la Ley del Enfriamiento de Newton:

Donde es el coeficiente de conveccin (o coeficiente de pelcula), es el rea del cuerpo en contacto con el fluido, es la temperatura en la superficie del cuerpo y es la temperatura del fluido lejos del cuerpo.CONVECCINSi existe una diferencia de temperatura en el interior de un lquido o un gas, es casi seguro que se producir un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado conveccin. El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un lquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el lquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido ms caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido ms fro y ms denso desciende. . Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la mecnica de fluidos.se denomina conveccin natural. La conveccin forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente.Supongamos, por ejemplo, que calentamos desde abajo una cacerola llena de agua. El lquido ms prximo al fondo se calienta por el calor que se ha transmitido por conduccin a travs de la cacerola. Al expandirse, su densidad disminuye y como resultado de ello el agua caliente asciende y parte del fluido ms fro baja hacia el fondo, con lo que se inicia un movimiento de circulacin. El lquido ms fro vuelve a calentarse por conduccin, mientras que el lquido ms caliente situado arriba pierde parte de su calor por radiacin y lo cede al aire situado por encima. De forma similar, en una cmara vertical llena de gas, como la cmara de aire situada entre los dos paneles de una ventana con doble vidrio, el aire situado junto al panel exterior que est ms fro desciende, mientras que al aire cercano al panel interior ms caliente asciende, lo que produce un movimiento de circulacin.El calentamiento de una habitacin mediante un radiador no depende tanto de la radiacin como de las corrientes naturales de conveccin, que hacen que el aire caliente suba hacia el techo y el aire fro del resto de la habitacin se dirija hacia el radiador. Debido a que el aire caliente tiende a subir y el aire fro a bajar, los radiadores deben colocarse cerca del suelo (y los aparatos de aire acondicionado cerca del techo) para que la eficiencia sea mxima. De la misma forma, la conveccin natural es responsable de la ascensin del agua caliente y el vapor en las calderas de conveccin natural, y del tiro de las chimeneas. La conveccin tambin determina el movimiento de las grandes masas de aire sobre la superficie terrestre, la accin de los vientos, la formacin de nubes, las corrientes ocenicas y la transferencia de calor desde el interior del Sol hasta su superficie.

ndice 1 La conveccin en la atmsfera 2 Comportamiento de un fluido cualquiera en la transferencia de calor 3 Intercambiadores de calor 4 Vase tambinLa conveccin en la atmsferaLa conveccin en la atmsfera terrestre involucra la transferencia de enormes cantidades del calor absorbido por el agua. Forma nubes de gran desarrollo vertical (por ejemplo, cmulos congestus y, sobre todo, cumulonimbos, que son los tipos de nubes que alcanzan mayor desarrollo vertical). Estas nubes son las tpicas portadoras de tormentas elctricas y de grandes precipitaciones. Al alcanzar una altura muy grande (por ejemplo, unos 12 14 km) y enfriarse violentamente, pueden producir tormentas de granizo, ya que las gotas de lluvia se van congelando al ascender violentamente y luego se precipitan al suelo ya en estado slido. Pueden tener forma de un hongo asimtrico de gran tamao; y a veces se forma en este tipo de nubes una estela que semeja una especie de yunque (anvil's head, como se conoce en ingls).El proceso que origina la conveccin en el seno de la atmsfera es sumamente importante y genera una serie de fenmenos fundamentales en la explicacin de los vientos y en la formacin de nubes, vaguadas, ciclones, anticiclones, precipitaciones, etc. Todos los procesos y mecanismos de conveccin del calor atmosfrico obedecen a las leyes fsicas de la Termodinmica. De estos procesos es fundamental el que explica el ciclo del agua en la Naturaleza o ciclo hidrolgico. Casi todos los fenmenos antes nombrados, tienen que ver con este ltimo mecanismo.Tambin se denomina ciclo hidrolgico o ciclo del agua al recorrido del agua en la atmsfera por la capacidad que tiene el agua de absorber calor y cederlo gracias a la capacidad que tiene de transformarse de un estado fsico a otro. A grandes rasgos, el ciclo hidrolgico funciona de la siguiente manera: los rayos solares calientan las superficies de las aguas marinas y terrestres las cuales, al absorber ese calor, pasan del estado lquido al gaseoso en forma de vapor de agua. El vapor asciende hasta cierta altura y al hacerlo, pierde calor, se condensa y forma las nubes, que estn constituidas por gotas de agua muy pequeas que se mantienen en suspensin a determinada altura. Cuando esta condensacin se acelera, por el propio ascenso de la masa de nubes (conveccin), se forman nubes de mayor desarrollo vertical, con lo que las gotas aumentan de tamao y forman las precipitaciones, que pueden ser tanto slidas (nieve, granizo) como acuosas (lluvia), dependiendo de la temperatura. Estas precipitaciones pueden caer tanto en el mar como en las tierras emergidas. Por ltimo, parte del agua que se precipita en los continentes e islas pasa de nuevo a la atmsfera por evaporacin o produce corrientes fluviales que llevan de nuevo gran parte de las aguas terrestres a los mares y ocanos, con lo que se cierra el ciclo, el cual vuelve a repetirse.Comportamiento de un fluido cualquiera en la transferencia de caloruando un fluido cede calor sus molculas se desaceleran por lo cual su temperatura disminuye y su densidad aumenta siendo atrada sus molculas por la gravedad de la tierra.Cuando el fluido absorbe calor sus molculas se aceleran por lo cual su temperatura aumenta y su densidad disminuye hacindolo ms liviano.Conveccin trmicaLa convencin es una forma de transferencia trmica.PALABRA CLAVE calor calorfica transferencia-trmica viento

Temperatura de la placa en posicin vertical(C)

T193.8

T2104.7

T3109.3

T495.4