Aquí está la transferencia de calor a través de la conducción.
La conducción transfiere calor a través del material directamente, a través del contacto. Gracias a la física, sabemos que la conducción se ve afectada por la diferencia de temperatura, el área de conducción, la distancia que debe recorrer el calor y la cantidad de tiempo que pasa.
Echa un vistazo a la olla de metal en la figura y su mango de metal; La olla lleva 15 minutos hirviendo. ¿Te gustaría levantarlo del fuego agarrando la manija sin un guante de cocina? Probablemente no. El mango está caliente debido a la conducción de calor a través del mango de metal. Al aire libre
La conducción calienta la olla que contiene el agua hirviendo.
En el nivel molecular, las moléculas cercanas a la fuente de calor se calientan y comienzan a vibrar más rápido. Rebotan en las moléculas cercanas y hacen que vibren más rápido. Ese aumento de rebote es lo que calienta una sustancia.
Debe tener en cuenta las diferentes propiedades de los objetos cuando desee examinar la conducción que tiene lugar. Si tiene una barra de acero, por ejemplo, debe considerar el área y la longitud de la sección transversal de la barra, junto con la temperatura en diferentes partes de la barra. Al aire libre
Conducción de calor en una barra de acero.
Eche un vistazo a la segunda figura, donde una barra de acero se está calentando en un extremo y el calor viaja por conducción hacia el otro lado. ¿Puedes conocer la energía térmica transferida? No hay problema.
Aquí están los factores que afectan la tasa de conducción:
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- Diferencia de temperatura. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre los dos extremos de la barra, mayor será la velocidad de transferencia de energía térmica, por lo que se transfiere más calor. El calor, Q, es proporcional a la diferencia de temperatura:
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- Área transversal. Una barra dos veces más ancha conduce dos veces la cantidad de calor. En general, la cantidad de calor conducido, Q, es proporcional al área de la sección transversal, A, así:
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- Longitud (distancia que debe recorrer el calor). Cuanto más larga sea la barra, menor será el calor que la hará llegar hasta el final. Por lo tanto, el calor conducido es inversamente proporcional a la longitud de la barra, l:
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- Hora. La cantidad de calor transferido, Q, depende de la cantidad de tiempo que pasa, t – el doble del tiempo, el doble del calor. Así es como expresas matemáticamente esta idea:
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Ahora puede juntar las variables, utilizando k como una constante de proporcionalidad que aún no se ha determinado.
Aquí está la ecuación para la transferencia de calor por conducción a través de un material: Al aire libre
Esta ecuación representa la cantidad de calor transferido por conducción en una cantidad de tiempo dada, t, por una longitud l, donde el área de la sección transversal es A. Aquí, k es la conductividad térmica del material , medida en julios por segundo-metro grados centígrados, o
Fuente: Dummies
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