¿Cómo se clasifica la convección?

La convección se clasifica como convección natural (o libre) y forzada, de- pendiendo de la manera en que se inicia el movimiento del fluido. En la con- vección forzada se obliga a que el fluido fluya sobre una superficie o en un tubo por medios externos, como una bomba o un ventilador.

- La convección forzada se clasifica a su vez en externa e interna dependiendo de si el flujo de fluido es interno o externo.

Ejemplos de convección

La transferencia de calor de una estufa. Los globos aerostáticos, que se mantienen en el aire por medio del aire caliente. Si se enfría, inmediatamente el globo comienza a caer. Cuando el vapor de agua empaña los vidrios de un baño, por la caliente temperatura del agua al bañarse.

La convección se define como el calor transmitido en un líquido o en un gas como consecuencia del movimiento real de las partículas calentadas en su seno. Si este movimiento es debido al efecto de la gravitación, en virtud de las diferencias de densidad, se llama convección natural.

La transferencia de calor por convección puede ser forzada cuando está ayudada por el movimiento de las superficies en contacto con el fluido o libre (llamada también natural) cuando se produce únicamente en virtud de una diferencia de densidades causada por una diferencia de temperaturas.

En términos claros, la convección forzada se da cuando el fluido involucrado en el proceso es movido gracias a medios externos, como una mano al momento de agitarla para enviar aire a la tortilla o un ventilador en un equipo de cómputo.

En la atmósfera terrestre, la capa límite es la capa de aire cercana al suelo y que se ve afectada por la convección debida al intercambio diurno de calor, humedad y momento con el suelo. En el caso de un sólido moviéndose en el interior de un fluido, una capa límite laminar proporciona menor resistencia al movimiento.

Por ejemplo, al calentar el agua en una cacerola, el agua que entra en contacto con la base de la cacerola asciende al calentarse, mientras que el agua de la superficie desciende por los lados al enfriarse, y ocupa el lugar que dejó la porción caliente.

Esta transferencia de calor se puede producir de tres maneras diferentes:

Conducción: transmisión de calor por contacto sin transferencia de materia. Convección: transmisión de calor por la transferencia de la propia materia portadora del calor. Radiación: transmisión de energía por medio de la emisión de ondas electromagnéticas o fotones.

La convección se produce únicamente por medio de materiales fluidos. Éstos, al calentarse, aumentan de volumen y, por lo tanto, disminuyen su densidad y ascienden desplazando el fluido que se encuentra en la parte superior y que está a menor temperatura.

La ley de Fourier afirma que hay una proporcionalidad entre el flujo de energía J y el gradiente de temperatura. J=−K ∂T ∂x Siendo K una constante característica del material denominada conductividad térmica.

El aislamiento térmico es un material que bloquea o retarda el flujo de calor a través de la envolvente del edificio. El aislamiento es vital para el diseño de edificios eficientes debido a que evita tanto como el calor/frío se transfiera a los espacios del interior.

Las corrientes de convección son el resultado de un calentamiento por gradientes de temperatura. Los materiales cálidos son más ligeros, por lo que suben, mientras que los materiales fríos son más pesados (más densos) y por lo tanto se hunden.

El Horno de convección forzada está diseñado para optimizar el tiempo de respuesta, la uniformidad y la estabilidad de la temperatura. El gas pasa por dos calentadores de pistola y hacia el interior de la cavidad del horno de diseño especial, lo que optimiza la mezcla de gas y la uniformidad.

Los hornos de convección cocinan de una manera más seca que los tradicionales. Disponen de un ventilador que consigue repartir el calor de forma homogénea. Con esto conseguiremos que los alimentos no se quemen y consigan dorarse por fuera, estando a su vez tiernos por dentro.

Flujo laminar es aquél en que el fluido se mueve en capas paralelas, mientras que en el flujo turbulento las partículas del fluido tienen un movimiento errático. En 1883 el investigador Osborne Reynolds estudió el movimiento de un fluido.

La capa pegada a la superficie del planeta es la Troposfera y dentro de ella es donde se encuentra la capa límite. Atmósfera con nubes de tipo Cumulo. Esta capa se extiende desde el suelo hasta 1 kilómetro de altura aproximadamente.

El coeficiente de transferencia de calor de convección generalmente será mayor en. velocidad del fluido, y la convección forzada implica mayores velocidades del fluido.

William Thomson, lord Kelvin, (Reino Unido: /ˈwɪlɪəm ˈtɑːmsən lɔːd ˈkelvɪn/; Belfast, 26 de junio de 1824-Largs, Ayrshire, 17 de diciembre de 1907) fue un físico y matemático británico.

Según el Sistema Internacional de Medidas, la conductividad de un cuerpo se expresa en julios (J), al igual que para el trabajo y la energía. Sin embargo, existen otras unidades de uso común para medir la transferencia de calor: Kilocalorías (Kcal).

La transferencia de energía – calor – se realiza siempre desde el medio de temperatura más alta – la que dispone de una medida más elevada – a la de temperatura más baja y se detiene cuando los dos medios alcanzan la misma temperatura y por tanto un estado de equilibrio térmico.

Existen tres modos distintos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación.

Convección. El calor es transportado por las columnas de aire caliente que ascienden, debido a diferentes densidades que resultan del gradiente de temperatura en la zona cercana al incendio.

Al calentar la olla (mediante conducción), las moléculas de agua que están en el fondo empiezan a moverse más y más rápido. A medida que el agua del fondo se calienta, sube a la superficie, mientras que el agua fría se va al fondo. El ciclo se repite una y otra vez. Esta circulación de calor y frío se llama convección.

En física, la ley de la conductividad de Wiedemann-Franz establece para los metales, la razón de la contribución electrónica de la conductividad térmica a la conductividad eléctrica.

La cantidad de calor que se transfiere por conducción, viene dada por la ley de Fourier. Esta predice que la densidad de flujo de calor sobre el área es igual al cociente entre la diferencia de temperatura con la diferencia de posición en una dirección multiplicada por la conductividad.