# data[].attributes.body
Introducción

Los fenómenos de transferencia de energía desempeñan un papel fundamental en la comprensión de la dinámica y la conversión energética en diversos procesos, abarcando desde la fabricación industrial hasta las reacciones químicas, así como los sistemas de climatización y calefacción. La convección es el proceso de llevar calor a través de un fluido en movimiento, como aire o agua, ya sea de forma natural (como en la atmósfera) o inducida (como en sistemas de calefacción). La conducción térmica es el fenómeno que surge cuando existe una disparidad de temperaturas en un medio, permitiendo el flujo de energía térmica desde áreas de mayor a menor temperatura mediante el movimiento vibratorio de las partículas constituyentes del material. Esta interacción es de suma importancia en los procesos de transformación, donde la gestión eficiente de la energía térmica es esencial para su correcto desarrollo.

# data[].attributes.body
Lea el siguiente problema:

En un laboratorio de biotecnología, se está llevando a cabo un experimento que involucra dos placas paralelas verticales de dimensiones L×HL×H colocadas a diferente temperatura. La placa caliente tiene una temperatura constante de TH y la placa fría tiene una temperatura constante de TC, con TH>TC. Se supone que se establece un flujo de calor por convección natural entre las dos placas.

Datos:

• Temperatura de la placa caliente (TH): 100°C.

• Temperatura de la placa fría (TC): 25°C.

• Distancia entre las placas (H): 0.02 metros.

• Longitud de las placas (L): 0.1 metros.

• Propiedades del aire:

o Conductividad térmica (kaire): 0.026 W/(m·°C).

o Viscosidad cinemática (ν): 15.11×10−615.11×10−6 m²/s.

o Prandtl número (Pr): 0.71.

# data[].attributes.headline
• Calcule la diferencia de temperatura (ΔT) entre las dos placas.

# data[].attributes.subject
• Calcule la diferencia de temperatura (ΔT) entre las dos placas.

# data[].attributes.headline
• Determine el perfil de temperatura (T(x)) en función de la distancia x entre las placas. Utilice la ecuación de la transferencia de calor por convección natural.

# data[].attributes.subject
• Determine el perfil de temperatura (T(x)) en función de la distancia x entre las placas. Utilice la ecuación de la transferencia de calor por convección natural.

# data[].attributes.headline
• Determine el perfil de temperatura (T(x)) en función de la distancia x entre las placas. Utilice la ecuación de la transferencia de calor por convección natural.

# data[].attributes.subject
• Determine el perfil de temperatura (T(x)) en función de la distancia x entre las placas. Utilice la ecuación de la transferencia de calor por convección natural.

# data[].attributes.headline
• Calcule el flujo de calor (q) entre las placas y exprese la ecuación que lo describe. 

# data[].attributes.subject
• Calcule el flujo de calor (q) entre las placas y exprese la ecuación que lo describe. 

# data[].attributes.headline
• Supongamos que se desea reducir el flujo de calor entre las placas, ¿Qué acción podría tomar el laboratorio para lograrlo? 

# data[].attributes.subject
• Supongamos que se desea reducir el flujo de calor entre las placas, ¿Qué acción podría tomar el laboratorio para lograrlo? 

# data[].attributes.body
Para lograr reducir el flujo de calor entre las placas, aumentar la distancia entre las placas llevará a una disminución en el gradiente de temperatura entre ellas, lo que resultará en una reducción del flujo de calor, de acuerdo con los principios de la ley de Fourier.  Otra opción puede ser, introducir materiales aislantes entre las placas podría reducir la transferencia de calor por conducción, lo que permitirá una disminución en el flujo de calor entre las placas.

# data[].attributes.headline
• ¿Qué diferencia entre modelos matemáticos y procesos de cálculo encuentras respecto a la convección forzada? 

# data[].attributes.subject
• ¿Qué diferencia entre modelos matemáticos y procesos de cálculo encuentras respecto a la convección forzada? 

# data[].attributes.body
En el proceso de convección forzada, el calor se transfiere cuando un fluido, tal como un líquido o un gas, es movido a través de una superficie sólida debido a la acción de una fuerza externa, como la proporcionada por una bomba, ventilador o compresor.

Los modelos matemáticos representan una descripción teórica estructurada en ecuaciones que ilustran el comportamiento físico inherente a la convección forzada. Estos modelos, en su mayoría, se originan a partir de los fundamentos de la física, como las leyes de conservación de masa, momento y energía. Los procesos de cálculo se definen como los procedimientos empleados para resolver los modelos matemáticos y alcanzar soluciones numéricas o analíticas.

Los modelos matemáticos ofrecen una visión conceptual y teórica de la convección forzada, mientras que los procesos de cálculo son herramientas para resolver estos modelos y obtener resultados cuantitativos.

# data[].attributes.headline
• ¿Qué es un termofluido y que propiedades los caracterizan? 

# data[].attributes.subject
• ¿Qué es un termofluido y que propiedades los caracterizan? 

# data[].attributes.body
Es una sustancia que se utiliza como medio de transferencia de calor, hace referencia a líquidos, gases y vapores.

El área de los termofluidos abarca cuatro campos que se cruzan:

·        Transferencia de calor

·        Termodinámica

·        Mecánica de fluidos

·        Combustión

Las propiedades que caracterizan a los termofluidos incluyen:

·         Rapidez de calor transferido al volumen de control por medio del flujo de fluido

·         Rapidez de calor transferido al volumen de control

por convección.

·         Rapidez de calor transferido hacia afuera del volumen de control por el flujo de fluido.

·         Conductividad térmica.

·         Capacidad calorífica.

·         Estabilidad térmica y química.

# data[].attributes.headline
• Cuáles son las principales características de la transferencia de calor en el flujo turbulento. 

# data[].attributes.subject
• Cuáles son las principales características de la transferencia de calor en el flujo turbulento. 

# data[].attributes.body
Para números de Reynolds por encima de 10.000, existen perturbaciones en el flujo y esta condición se describe como ‘flujo turbulento’, en el que la capa límite se mezcla significativamente con el grueso del fluido. Este es el modo más eficiente de trabajar para un intercambiador de calor.

·         Movimientos caóticos y aleatorios del fluido, lo que resulta en una mayor mezcla y agitación de las partículas.

·         Velocidades más altas y fluctuaciones en la velocidad del fluido en comparación con el flujo laminar.

·         El coeficiente de transferencia de calor es generalmente más alto en comparación con el flujo laminar.

# data[].attributes.headline
• Describe de forma simple lo que representa un rollo de convección. 

# data[].attributes.subject
• Describe de forma simple lo que representa un rollo de convección. 

# data[].attributes.body
Un rollo de convección es el patrón de movimiento que un fluido exhibe en sistemas donde la principal forma de transferencia de calor es la convección térmica. Este fenómeno es comúnmente observado en líquidos y gases que están siendo calentados desde abajo o enfriados desde arriba. Cuando esto ocurre, se generan corrientes de convección dentro del fluido, donde las porciones calientes tienden a ascender debido a su menor densidad, mientras que las porciones frías tienden a descender. Este movimiento ascendente y descendente crea un patrón de circulación característico, conocido como "rollo de convección".

# data[].attributes.headline
Esquema del proceso de transferencia de calor por radiación. Incluye en el esquema los conceptos de radiación del cuerpo negro y Ley de Stefan – Boltzman

# data[].attributes.subject
Esquema del proceso de transferencia de calor por radiación. Incluye en el esquema los conceptos de radiación del cuerpo negro y Ley de Stefan – Boltzman

# data[].attributes.body
En esta actividad se han expuesto diversos aspectos relacionados con la transferencia de calor, enfocándonos especialmente en la radiación térmica y su importancia en diversos sectores, desde la gestión del clima hasta la producción de energía solar. Se abordaron temas fundamentales como la radiación del cuerpo negro, la Ley de Stefan-Boltzmann y el proceso de transferencia de calor por radiación.

La convección, un fenómeno central en la transferencia de calor, ocurre cuando un fluido, ya sea líquido o gas, transporta energía térmica de un lugar a otro. La convección se clasifica en dos formas principales: la natural, que surge espontáneamente debido a diferencias de temperatura en el fluido, y la forzada, que es provocada por una fuerza externa.

Estos conceptos han fortalecido mi comprensión de los principios básicos involucrados en la transferencia de calor a través de radiación, así como de su significado en una variedad de contextos prácticos.

# data[].attributes.body
Flujo laminar y flujo turbulento (s.f.) https://www.hrs-heatexchangers.com/es/recursos/comparacion-entre-flujo-laminar-y-turbulento/

Galván, S. (s.f.) Tópicos selectos de termofluidos. https://fim.umich.mx/teach/sgalvan/notas/Introduccion_Termofluidos.pdf

Turbulencia y transferencia de calor en extrusión. (2018) https://www.pt-mexico.com/columnas/el-enfriamiento-en-extrusion-es-cuestion-de-turbulencia

UnADM (2024) Unidad 2. Transporte de energía. Fenómenos de transporte. División de Ciencias de la Salud, Biológicas y Ambientales.