Contenido
- Cálculo de transferencia de calor por conducción
- Cálculo de transferencia de calor por convección
- Consejos
Cuando siente calor, esencialmente está sintiendo la transferencia de energía térmica de algo caliente a algo más frío, su cuerpo. Cuando sientes algo frío, estás sintiendo la transferencia de energía térmica en la otra dirección: fuera de tu cuerpo hacia algo más frío. Este tipo de transferencia de calor se llama conducción. El otro tipo principal de transferencia de calor que ocurre en la Tierra es entre fluidos y se conoce como convección.
Cálculo de transferencia de calor por conducción
Comience ingresando las variables conocidas en la ecuación bastante simple utilizada para determinar la velocidad de transferencia de calor, q, entre dos medios por conducción: q = (kA (Thot-Tcold)) / d. Por ejemplo, si k = 50 vatios / metro Celsius, A = 10 metros ^ 2, Thot = 100 grados Celsius, Tcold = 50 grados Celsius yd = 2 metros, entonces q = (50 * 10 (100–50)) / 2.
Luego reste las dos temperaturas para trabajar en esa parte de la ecuación y obtenga la diferencia de temperatura. En este ejemplo, el cálculo sería 100 grados Celsius - 50 grados Celsius = 50 grados Celsius, lo que da como resultado la ecuación simplificada q = (50 * 10 (50)) / 2.
Multiplique la conductividad térmica y el área de superficie. Entonces, la ecuación simplificada es q = (500 * 50) / 2.
Multiplique el producto de la conductividad térmica y el área de superficie que encontró en el paso anterior por la diferencia de temperatura para obtener q = 25,000 / 2.
Finalmente, divida el producto calculado en el paso anterior por el espesor para obtener q = 12,500 W.
Cálculo de transferencia de calor por convección
Comience ingresando las variables conocidas en una ecuación similar para calcular la transferencia de calor por convección: R = kA (Tsurface – Tfluid). Por ejemplo, si k = 50 vatios / metros Celsius, A = 10 metros ^ 2, Tsurface = 100 grados Celsius y Tfluid = 50 grados Celsius, entonces su ecuación se puede escribir como q = 50 * 10 (100–50).
Calcule la diferencia de temperatura. En este ejemplo, el cálculo sería 100 grados Celsius - 50 grados Celsius = 50 grados Celsius, lo que da como resultado q = 50 * 10 (50).
Luego, multiplique la conductividad térmica por el área de superficie para obtener q = 500 (50).
Finalmente, multiplique este producto por la diferencia de temperatura, dejando la tasa de transferencia de energía expresada en vatios. En este ejemplo, q = 25,000 W.