NO ME SALEN
   (APUNTES TEÓRICOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
  TRANSMISION DEL CALOR - CONVECCIÓN

 

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El calor es energía fluyendo de un cuerpo a otro. En forma espontánea ocurre en una única dirección posible: desde el cuerpo más caliente hacia el cuerpo más frío. Dicho en fino: desde un cuerpo de mayor temperatura hacia un cuerpo de menor temperatura.

Se llama transmisión del calor a los procesos por los que el calor pasa de un cuerpo a otro. Básicamente se distinguen 3 procesos:

Puede hacerlo a través de un medio material y en ese caso se llama conducción, que será el tema de la lección siguiente.

También puede hacerlo en ausencia de un medio material. Es decir, puede viajar por el vacío: y lo hace en forma de radiación, y ese será el tema de la lección que le sigue a conducción.

Y también puede viajar en taxi, es decir: subirse a un cuerpo, viajar con el cuerpo, y bajarse del cuerpo en otro lado. A este mecanismo lo llamamos convección.

Notá la más grande diferencia que hay entre la convección y los otros dos procesos de intercambio de calor: en los primeros no hay desplazamiento de materia. Ocurren sin que la materia deba trasladarse de un lugar a otro, En cambio, la convección, ocurre gracias al desplazamiento de cuerpos materiales.

 

CONVECCIÓN
Los transportadores de calor más comunes y eficientes son los fluídos, debido a la facilidad que tienen para moverse de un lado a otro. Y el "motor" más frecuente es la diferencia de flotabilidad de los fluidos menos densos dentro de los fluidos más densos.

Por ejemplo, el aire caliente es menos denso que el aire frío, de modo que si tenemos una masa de aire caliente dentro de una masa de aire frío mucho más grande y que envuelve a la caliente, ésta se elevará, como se eleva un corcho depositado en el fondo de la bañera.

 
  Los cúmulonimbus son formaciones nubosas típicas de los días tormentosos de verano. Las nubes ingresan en una corriente ascendente de aire cálido que tomó calor de la superficie de la tierra. Al encontrar estratos atmosféricos de baja presión se expanden adoptando la forma característica de hongo.
 

 

Las corrientes ascendentes toman calor en los niveles inferiores y lo transportan a los niveles superiores.

Para la convección no hay leyes simples ni generalizadoras, de modo que nos contentamos con entender el proceso y en general (al menos en los cursos de Física iniciales) no nos interesa medirlo.

   
   

 

CHISMES IMPORTANTES:

   
  • Los sistemas de refrigeración de los motores a explosión utilizan el método de convección forzada, en el que el transportador (agua) es impulsado por una bomba mecánica. Eso quita calor (y enfría) al block, y lo expulsa en la atmósfera (con el radiador).
  • La tectónica de placas es el mecanismo que describe la dinámica de la superficie terrestre y explica la parte más importante de su orografía: el volcanismo, la formación de montañas y cordilleras, los terremotos, etcétera. El motor de las placas que se mueven sobre la superficie del globo no es otro que los movimientos de convección del manto terrestre, su interior plástico y fluido, que asciende y se hunde constantemente arrastrando lateralmente las placas.
   
 
   
PREGUNTAS CAPCIOSAS:    
  • ¿Por qué los calefactores se colocan pegados al piso y los equipos de aire-acondicionado pegados al techo?
  • ¿Por qué en las heladeras de una sola puerta (las que tienen el congelador adentro) el congelador está alojado en la parte superior y no en la inferior?
  • ¿Qué son las celdas de convección?
  • ¿Cómo funciona un globo aerostático moderno?
  • ¿A qué se debe la forma de hongo de los gases de una explosión atómica?
  • ¿Por qué el agua de los estanques se mantiene sin congelarse aún cuando la temperatura ambiente pueda ser muy inferior a los 0°C?
 
     

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Última actualización dic-16. Buenos Aires, Argentina.