Conducción del calor y su aprovechamiento.

Como funcionan los diferentes tipos de Energía.

INTRODUCCIÓN:

La utilidad de la energía se manifiesta en que, gracias a ella, el ser humano puede realizar procesos y trabajos que le garanticen la supervivencia a la cabeza de las otras especies animales, la comodidad y el dominio que ha venido ejerciendo, por largo tiempo, sobre el medio natural. 

En el siguiente cuadro se muestran diversas fuentes y tipos de energía que los seres humanos hemos aprendido a aprovechar.

FUENTES Y TIPOS DE ENERGÍA

Fuente Nombre Manifestación Usos
Sol Solar Luminosa y calor Calor y luz
Viento Eólica Mecánica, eléctrica Movimiento y electricidad
Carbón, petróleo, gas natural De combustión de fósiles Luminosa, química, eléctrica y calor. Calor, luz y reacción química
Caídas de agua Hidráulica Mecánica (potencial y cinética) Movimiento
Desechos orgánicos Biomásica Lumínica y calor Calor y luz
Calor de la Tierra Geotérmica Eléctrica Electricidad
Átomos Nuclear y atómica Eléctrica Electricidad
Olas del mar Marítima Mecánica Movimiento
Reacciones químicas Química Química, eléctrica y calor. Reacción química y electricidad
Sonido Sonora Mecánica y sonora Movimiento y sonido
El uso de la energía es importante, pero es fundamental saber cómo se transfiere y las formas en que se manifiesta.

Algunos aparatos que utilizamos cotidianamente transforman un tipo de energía en otro; por ejemplo, la plancha transforma la energía eléctrica en calor. La energía química de un cerillo se transforma en luz y calor cuando se quema. Al cocinar en una olla de vapor, la energía calorífica se convierte en energía mecánica cuando el vapor mueve la válvula y el vapor escapa emitiendo un sonido.

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Al calentar agua en una cacerola, la que está en contacto directo con el fondo de la cacerola se mueve hacia arriba, mientras que el agua más fría, que está en la superficie, desciende, ocupando el lugar que dejó la caliente. Así se efectúa un movimiento circular del agua llamado convección.

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Varios hechos de nuestra vida diaria y diversos fenómenos de la Naturaleza se efectúan por el intercambio de energía en forma de calor. Dicho intercambio puede ocurrir por conducción, convección o radiación.

DESARROLLO:

Al colocar una cuchara dentro del plato de sopa caliente, el utensilio también se calienta poco a poco, es decir, el calor se transfiere por conducción de la materia caliente a la más fría. Conforme el calor se transmite al objeto más frío, la temperatura de éste va aumentando hasta que ambos tienen la misma temperatura; en ese momento se detiene el flujo del calor entre estos cuerpos.

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Un dato interesante

 La temperatura promedio de la atmósfera y los océanos en nuestro planeta, que es de 15 °C, se está elevando por las acciones contaminantes del ser humano. Hay emisiones de gases que se acumulan en la atmósfera y evitan que el calor se disperse en el espacio, lo que causa el calentamiento del planeta.

Para ayudar a disminuir estos efectos se pueden tomar medidas como las siguientes:

• Apagar las luces y aparatos eléctricos que no se estén utilizando.

• Reciclar desechos.

• Poner la basura en su lugar y separarla en desechos orgánicos e inorgánicos.

• Evitar desperdiciar el agua.

• Evitar usar productos que dañen la capa de ozono.

• Utilizar automóviles que consuman menos combustible.

• Reforestar.

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CONCLUSIONES:

Posteriormente se estudió la transferencia de calor por convección, la cual muestra la manera en como se calientan algunos fluidos, y como se establecen patrones de corrientes en el fluidos, sean compresibles o no. La transferencia de calor por convección tiene gran aplicabilidad en la teoría de fluidos, en aplicaciones industriales en la rama de la ingeniería mecánica.

Se estudiaron varios modelos del cuerpo negro para la transferencia de calor por radiación electromagnética, los cuales mostraron ser polémicos en cuanto a las concepción y paradigmas, tanto de la física clásica como la física moderna. Partiendo de Kirchhoff y su definición para el cuerpo negro, de donde por medio del análisis termodinámico clásico convergieron tanto Wilhelm Wien como Lord Rayleigh y James Jeans. El sustento teórico para la radiancia de cavidad, o modelo de cuerpo negro, probó ser inconsistente para modelar los resultados experimentales, partiendo del supuesto que la energía irradiada por los osciladores atómico es continua. La ley de Stefan-Boltzmann, hallada de manera empírica por Josef Stefan y luego modelada teóricamente por las teorías clásicas de la termodinámica por Ludwig Boltzmann, no entra en disparidad con la física clásica, puesto que muestra la proporcionalidad que existe entre la potencia total emitida por radiación térmica y la temperatura del material, relacionándola con la emisividad (característica del material) y su geometría. Recordemos que la principal característica de la radiancia espectral (del cuerpo negro) es que no depende en ningún momento, ni de la geometría del cuerpo, ni de las propiedades absorbentes ni emisoras, de éste.

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