Contenido
- Transferencia de calor por convección
- Ejemplos de convección
- Transferencia de calor por advección
- Ejemplos de advección
- Otros tipos de transferencia de calor
Si alguna vez has agarrado el mango de metal de la olla que se está calentando sobre una fogata, has experimentado dolorosamente la transferencia de calor. Hay cuatro formas en que el calor se transfiere de un objeto a otro: conducción, radiación, convección y advección. El calor casi siempre fluye del objeto de temperatura más alta al más bajo, cambiando la energía interna de ambos objetos en el proceso. La principal diferencia entre las transferencias de calor por 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, permitiendo así el movimiento. La convección siempre transfiere calor en el plano vertical. Este movimiento es impulsado por variaciones en la densidad del medio y, por lo tanto, en la flotabilidad. Las partículas calentadas se expanden, lo que hace que disminuyan en densidad; Estas partículas se vuelven más flotantes que las partículas circundantes, lo que hace que se eleven. A medida que suben, su calor se transfiere a porciones más frías del medio ubicado sobre ellos.
Ejemplos de convección
La transferencia de calor por convección tiene lugar cuando se calienta una olla de agua. A medida que las moléculas de agua más cercanas a la fuente de calor se calientan, se expanden. Esta expansión disminuye su densidad y comienzan a aumentar; Esto es lo que hace que el agua en una olla hierva. La atmósfera también proporciona un ejemplo de transferencia de calor por convección. Cuando un paquete de aire es calentado por la energía solar (transferencia de calor por radiación), el paquete de aire se expande y disminuye su densidad. Esto aumenta su flotabilidad y hace que se eleve en 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 la convección en que el movimiento del calor se limita al plano horizontal. Este tipo de transferencia de calor no es impulsado por variaciones en la densidad, sino que requiere una fuerza externa, como el viento o las corrientes, para desplazar las partículas del medio. A medida que las partículas se mueven horizontalmente hacia sistemas que son más calientes o más fríos, se transfiere calor.
Ejemplos de advección
El ejemplo principal de transferencia de calor por advección es el movimiento de frentes meteorológicos. Estos frentes representan masas de aire frío o cálido que se mueven horizontalmente sobre la superficie por los vientos; A medida que estas masas de aire encuentran aire más cálido o más frío, el calor se intercambia entre los sistemas. Las corrientes oceánicas son otro ejemplo de transferencia de calor por advección. En lugar de verticalmente, las corrientes mueven agua tibia o fría en direcciones horizontales. A medida que estas aguas interactúan con áreas de agua más cálidas o más frías, el calor se intercambia entre ellas.
Otros tipos de transferencia de calor
Los tipos restantes de transferencias de calor son conducción y radiación. La conducción transfiere calor de un objeto a otro sin movimiento; la tetina se transfiere de molécula a molécula. Este tipo de transferencia de calor solo ocurre en sólidos; El mango de una olla caliente es un ejemplo de conducción. La transferencia de calor por radiación implica la transferencia de calor por ondas electromagnéticas de energía. Un ejemplo de radiación es la luz solar; Cuando estas ondas chocan con otras partículas, hacen que vibren o se calienten.