En la ingeniería térmica, transferencia de calor se ocupa de la transmisión de calor de un sistema físico a otro. Al examinar un objeto, la cantidad de energía térmica presente en el objeto está directamente relacionado con los niveles de energía cinética de sus moléculas. En otras palabras, las moléculas más rápidas que constituyen un objeto se mueven alrededor, mayor es la temperatura de dicho objeto será. Sin embargo, a fin de comprender la manera en que las moléculas de un calor específico interactúan estado y la transferencia, es importante comprender los fundamentos de la conducción, convección y radiación.
Conducción
En la conducción, las moléculas con una mayor transferencia de energía cinética su energía térmica a las moléculas con menos energía cinética a través de las colisiones directas. Este es el medio más prominentes de la transferencia de calor entre objetos sólidos en contacto térmico. Dos tipos específicos de conducción son la conducción en estado estacionario, en el que la conducción facilitar diferencia de temperatura es constante, y la conducción transitoria, que se produce cuando la temperatura de un objeto aumenta o disminuye en relación con una función del tiempo. Generalmente, los líquidos son menos conductor que los sólidos y los gases son menos conductor que los líquidos.
Convección
El calor transferido desde un lugar a otro a través del movimiento de los fluidos se conoce como convección. la transferencia de calor convectivo combina los efectos de la conducción y el flujo de fluido y es la forma primaria de la transferencia de calor en ambos líquidos y gases. la ley de enfriamiento de Newton establece que, en la convección, la tasa de pérdida de calor de un cuerpo es proporcional a la diferencia de temperaturas entre el cuerpo y su entorno. Hay dos tipos comunes de convección. En la convección natural, las variaciones en la temperatura crean variaciones en la densidad del fluido, que, a su vez, crean fuerzas de flotación que resultan en el movimiento del fluido. En la convección forzada, sin embargo, medios mecánicos inducidos artificialmente corrientes de convección que obligan al flujo del fluido sobre una superficie.
Radiación
Como resultado de los movimientos aleatorios de las moléculas y los átomos cargados dentro de la materia, la radiación térmica es la emisión de ondas electromagnéticas que transportan la energía de la superficie de un objeto. A diferencia de la conducción y la convección, radiación térmica se puede centrar en una ubicación específica mediante el uso de dispositivos reflectantes. Los paneles solares son un ejemplo común de cómo se utiliza la radiación térmica concentrada para producir electricidad.
Transferencia de masa
En la transferencia de masa, la energía térmica se mueve a través de la transferencia física de un objeto caliente o frío de una posición a otra. La colocación de cubos de hielo en un vaso para enfriar la bebida es un ejemplo simple de transferencia de masa; Sin embargo, las aplicaciones en la dinámica térmica - tales como la generación de vapor en plantas de energía - puede ser mucho más compleja.