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Introducción La convección es el mecanismo de transferencia de calor por movimiento de masa o circulación dentro de la sustancia. Puede ser natural producida solo por las diferencias de densidades de la materia; o forzada, cuando la materia es obligada a moverse de un lugar a otro, por ejemplo, el aire con un ventilador o el agua con una bomba. Sólo se produce en líquidos y gases donde los átomos y moléculas son libres de moverse en el medio. En la naturaleza, la mayor parte del calor ganado por la atmósfera por conducción y radiación cerca de la superficie, es transportado a otras capas o niveles de la atmósfera por convección. Un modelo de transferencia de calor H por convección, llamado ley de enfriamiento de Newton, es el siguiente: H = h A (TA – T) donde h se llama coeficiente de convección, en W/(m2K), A es la superficie que entrega calor con una temperatura TA al fluido adyacente, que se encuentra a una temperatura T, como se muestra en el esquema de la figura 6. La tabla 2 lista algunos valores aproximados de coeficiente de convección h.

agua

T

H

Figura 1. Proceso de convección Cuando un fluido cede calor sus moléculas se desaceleran por lo cual su temperatura disminuye y su densidad aumenta siendo

atraída sus moléculas por la gravedad de la tierra. Cuando el fluido absorbe calor sus moléculas se aceleran por lo cual su temperatura aumenta y su densidad disminuye, lo que lo hace más liviano. El fluido más frío tiende a bajar y ocupa el nivel más bajo de la vertical y los fluidos más calientes son desplazados al nivel más alto, creándose así los vientos de la tierra. La transferencia térmica convectiva consiste en el contacto del fluido con una temperatura inicial con otro elemento o material con una temperatura diferente En función de la variación de las temperaturas, variarán las cargas energéticas moleculares del fluido, y los elementos interactuantes del sistema realizarán un trabajo, donde el que tiene mayor energía o temperatura se la cederá al que tiene menos temperatura. Esta transferencia térmica se realizará hasta que los dos tengan igual temperatura; mientras se realiza el proceso las moléculas con menor densidad tenderán a subir y las de mayor densidad bajarán de nivel. Las moléculas que se encuentran en las capas inferiores aumentan su temperatura. Las disposiciones más comunes de cambiadores de calor son flujo paralelo, contracorriente y flujo cruzado. En el flujo paralelo, ambos fluidos se mueven en la misma dirección durante la transmisión de calor; en contracorriente, los fluidos se mueven en sentido contrario y en flujo cruzado los fluidos se mueven formando un ángulo recto entre ellos.

Resumen

Abstract

En la experiencia realizada estudiamos la transferencia de calor por convicción, la cual se La convección se produce únicamente por medio de materiales, la evaporación del agua o fluidos. La convección en sí es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido, lo primero que hicimos fue calentar el beaker con el mechero hasta que el agua se calentara, una vez calentada procedimos a introducción permanganato de potasio al beaker y nos dimos cuenta como las moléculas mas caliente de agua que estaban abajo subían y las moléculas frías que estaban arriba bajaban y nos dimos cuenta como se transfería la energía desde las moléculas mas caliente hasta las frías. Luego con el espiral de papel y el mechero pudimos observar que la energía transmitida por el mechero esta se elevaba y el espiral comenzaba a dar vuelta esto porque el aire caliente que esta generando el mechero al subir pasa por la forma de papel y por eso este se mueve.

In the experience we studied the heat transfer by conviction, which convection is produced only by means of materials, the evaporation of water or fluids. The convection itself is the transport of heat through the movement of fluid, the first thing we did was heat the beaker with the lighter until the water heated up, once heated we proceeded to introduce permanganate potassium to the beaker and we realized how the hotter molecules of water that were below rose and the cold molecules that were upstairs went down and we realized how the energy was transferred from the hottest molecules to the cold ones. Then with the spiral of paper and the lighter we could see that the energy transmitted by the lighter was rising and the spiral began to turn this because the hot air that is generating the lighter when going up goes through the paper form and therefore this does it move.