Contenido
- Transferencia de calor por convección
- Ejemplos de convección
- Transferencia de calor por advección
- Ejemplos de advección
- Otros tipos de transferencias de calor
Si ya cogió el asa de metal de una olla que estaba calentando sobre una hoguera, experimentó dolorosamente la transferencia de calor. Hay cuatro maneras por las cuales el calor es transferido de un objeto a otro: conducción, radiación, convección y advección. El calor casi siempre fluye del objeto con la temperatura más alta a la de temperatura más baja, cambiando la energía interna de los dos durante el proceso. La principal diferencia entre convección y advección es la dirección del intercambio.
Transferencia de calor por convección
La transferencia de calor por convección implica la transferencia de calor a través del movimiento de las partículas del medio. Este medio debe ser un gas o líquido que permita el movimiento. La convección siempre transfiere calor en el plano vertical, y ese movimiento es accionado por variaciones en la densidad del medio y por lo tanto la flotabilidad. Las partículas calentadas se expanden, disminuyendo la densidad; estas partículas se vuelven más dinámicas que las partículas circundantes, lo que las hace subir. A medida que suben, el calor se transfiere a las partes más frías, situadas encima de ellas.
Ejemplos de convección
La transferencia de calor por convección ocurre cuando se calienta una olla de agua. Las moléculas de agua próximas a la fuente de calor se expanden. Esta expansión disminuye su densidad y ellas empiezan a subir; eso es lo que hace que el agua en una olla hervir. La atmósfera también proporciona un ejemplo de transferencia de calor por convección. Cuando un paquete de aire es calentado por energía solar - transferencia de calor por radiación - el paquete de aire se expande, disminuyendo su densidad. Esto aumenta su flotabilidad y hace que suba a la atmósfera; Esto produce una atmósfera inestable con un flujo vertical de aire.
Transferencia de calor por advección
La transferencia de calor por advección difiere de aquella por convección porque el movimiento de calor está confinado al plano horizontal. Este tipo de transferencia no es alimentado por variaciones en la densidad, pero requiere una fuerza externa, como viento o corrientes de aire, para desplazar las partículas del medio. A medida que las partículas se mueven horizontalmente en sistemas que son más cálidos o más fríos, el calor es transferido.
Ejemplos de advección
El principal ejemplo de transferencia de calor por advección es el movimiento de frentes meteorológicos. Estos frentes representan masas de aire frío o caliente movidas horizontalmente a través de vientos sobre la superficie; cuando estas masas de aire encuentran el aire más caliente o más frío, el calor se intercambia entre los sistemas. Las corrientes oceánicas son otro ejemplo de transferencia de calor por advección. En vez de verticalmente, las corrientes mueven el agua caliente o fría en direcciones horizontales; a medida que estas aguas interactúan con áreas más cálidas o más frías de agua, el calor se intercambia entre ellas.
Otros tipos de transferencias de calor
Los tipos restantes de transferencia de calor son: conducción y radiación. Las transferencias a través de la conducción de calor de un objeto a otro se realizan sin movimiento; el calor se transfiere de una molécula a otra. Este tipo de transferencia de calor sólo ocurre en sólidos; el asa de una cacería caliente es un ejemplo. La transferencia de calor a través de la radiación implica la transferencia de calor por ondas electromagnéticas de energía. Un ejemplo de radiación es la luz del sol; cuando las olas alcanzan otras partículas, pasan a vibrar o calentar.