Diferencias entre Calor y Temperatura y Métodos de Transferencia Térmica

¿Cuál es la diferencia entre calor y temperatura?

El calor es la energía total del movimiento molecular en una sustancia, mientras que la temperatura es una medida de la energía molecular media.

Métodos de Transferencia de Calor

Existen tres métodos principales mediante los cuales se transfiere el calor:

• Conducción

  La conducción es la forma de transferencia directa de calor, y se produce mediante el traspaso de energía de molécula a molécula dentro de un material o entre materiales en contacto directo.

• Convección

  Es la transferencia de calor que ocurre en fluidos (líquidos o gases) por el movimiento macroscópico de dicho fluido, ya sea de forma natural (debido a diferencias de densidad) o forzada (mediante ventiladores, bombas, etc.).

• Radiación

  Es la emisión continua de energía en forma de ondas electromagnéticas (principalmente infrarrojas a temperaturas habituales) desde la superficie de todos los cuerpos con una temperatura superior al cero absoluto.

Emitancia y Absorción

Se dice que los buenos emisores térmicos son también buenos absorbedores (Ley de Kirchhoff de la radiación térmica). El emisor y absorbedor ideal se conoce como cuerpo negro, cuya emisividad y absortividad son iguales a 1. Esto significa que un cuerpo negro absorbe toda la radiación electromagnética incidente sobre él y es el máximo emisor posible a una temperatura dada.

Reflectancia y Transmitancia

Son propiedades que describen la capacidad de las superficies y materiales de reflejar (reflectancia) y transmitir (transmitancia) la radiación incidente. Se definen como la relación entre el flujo energético reflejado o transmitido y el flujo energético incidente.

¿Qué es un Radiador Selectivo?

Un radiador selectivo es un cuerpo cuya emisividad o reflectancia varía significativamente con la longitud de onda. A diferencia de un cuerpo gris (emisividad constante) o un cuerpo negro (emisividad 1), un radiador selectivo emite o refleja radiación de manera diferente en distintas partes del espectro electromagnético.

¿Qué es un Cuerpo Negro?

Un cuerpo negro es un objeto idealizado que absorbe toda la radiación electromagnética incidente, sin reflejar ni transmitir nada. Además, es un emisor perfecto; la radiación térmica que emite (radiación de cuerpo negro) depende únicamente de su temperatura y sigue la Ley de Planck. La cantidad total de radiación emitida depende del área superficial y de la temperatura (Ley de Stefan-Boltzmann).

VERDADERO O FALSO

El calor no se puede medir

(F) Sí se puede medir. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Joule (J). También se usan otras unidades como la caloría (cal).

El pirómetro es un instrumento sin precisión

(F) Es un instrumento que puede tener alta precisión y permite medir la temperatura a distancia (sin contacto), útil para objetos inaccesibles, muy calientes o en movimiento.

La distancia entre el pirómetro y el instrumento no es importante

(F) Es muy importante, ya que factores perturbadores en la trayectoria óptica, como polvo, vapor, humedad u otros gases, pueden atenuar o alterar las características de la radiación recibida por el pirómetro, introduciendo errores en la medición.

No todos los elementos poseen calor

(F) Todos los cuerpos con una temperatura superior al cero absoluto (0 Kelvin) poseen energía interna debido al movimiento de sus partículas. El calor, estrictamente hablando, es la transferencia de esta energía debido a diferencias de temperatura.

Dentro del espectro electromagnético, el calor se transmite bajo el rango de frecuencia de las microondas

(F) Los cuerpos emiten energía térmica en forma de radiación electromagnética, que pertenece principalmente al rango infrarrojo del espectro a temperaturas habituales. La radiación infrarroja es un tipo de radiación electromagnética no visible directamente por el ojo humano.