Mecanismos de transferencia térmica
Física
Conceptos clave
- El calor se transfiere por tres mecanismos: conducción, convección y radiación.
- Los tres llevan energía del cuerpo caliente al frío.
- Difieren en el medio y en cómo transportan la energía.
- En un caso real pueden actuar los tres a la vez.
Conducción
- Transferencia por contacto, sin desplazamiento de materia.
- Las partículas vibran y ceden energía a sus vecinas.
- Domina en sólidos, sobre todo en metales (buenos conductores).
Convección
- Transferencia por movimiento de un fluido (líquido o gas).
- El fluido caliente sube (menos denso) y el frío baja: se forma una corriente.
- Solo ocurre en fluidos, no en sólidos.
Radiación
- Transferencia por ondas electromagnéticas (infrarrojas), sin medio.
- Es como llega el calor del Sol a través del vacío.
- Las superficies negras y mates emiten y absorben mejor; las claras y brillantes, peor.
Ejemplo resuelto
- Problema: clasifica el mecanismo dominante: (a) cuchara metálica en la sopa, (b) radiador que calienta una sala, (c) calor del Sol.
- (a) Conducción: contacto en un sólido metálico.
- (b) Convección: el aire caliente circula por la sala.
- (c) Radiación: ondas electromagnéticas a través del vacío.
En el examen IB
- Conducción = sólidos por contacto; convección = fluidos en movimiento; radiación = ondas sin medio.
- Solo la radiación no necesita medio material.
- Error frecuente: llamar convección al calor que sube por un metal (eso es conducción).
- Las superficies negras y mates son mejores emisoras y absorbedoras de radiación.