TRANSFERENCIA DE CALOR POR RADIACION
Fenómenos de transporte
Dra. Carmen Velezmoro
CICLO 2014
Todos los materiales emiten radiaciones de naturaleza electromagnética, según la Temperatura en la superficie.
Las características de la radiación dependen de la temperatura.
A mayor Temperatura menor longitud de onda
La radiación absorbida resulta en un incremento de la temperatura del material
http://www.monografias.com/trabajos/espectrooe/espectrooe.shtml
EN QUE RANGO SE ENCUENTRAN LAS ONDAS DEL INFRARROJO?
PREDECESOR
MICROONDAS
SUCESOR
Radio frecuencia
Radiación Infrarroja
105 – 108 Hz 109 - 3 x 1011 Hz
1012 - 3.8 x1014 Hz
http://www.monografias.com/trabajos/espectrooe/espectrooe.shtml
RADIACION TERMICA:
Las superficies emiten energía en forma de ondas electromagnéticas. A pesar que no exista un medio (vacío) se establecerá un intercambio de calor por radiación entre dos superficies a diferentes temperaturas. Esta característica que tiene la radiación térmica de no necesitar de medio es precisamente la que la distingue de los mecanismos de CONVECCION Y CONDUCCION.
EMITIDOINCIDENTE
REFLEJADO
ABSORBIDO
TRANSMITIDO
= absortividad = reflectividad = transmisividadLa ley de Kirchoff establece que la emisividad de un cuerpo es igual a su absortividad a la misma longitud de onda
La ley de Stefan- Boltzmann, establece que si un cuerpo se encuentra a una determinada temperatura, éste emite calor que viene cuantificado por:
Donde qrad = flujo de calor por radiación, W
A = superficie del cuerpo, m2
T = temperatura absoluta, K
= constante de Stefan-Boltzmann =
5,67 x 10-8 W/m2 K4
Cuerpos negros y grises
La Emisividad depende de la temperatura y el acabado superficial y varia entre:
0< <1
MATERIAL (300 K)
Aluminio Pulido 0,04
Anodizado 0,82
Acero Pulido 0,17
Oxidado 0,87
Asfalto 0,87 – 0,93
Madera 0,82 – 0,92
Pintura Negra 0,98
Flujo de calor neto entre dos cuerpos negros
Para cuantificar el flujo neto de calor entre dos cuerpos IDEALES (negros), se puede usar la siguiente expresión:
T1 > T2
Flujo de calor neto entre un cuerpo gris
y un cuerpo negro
Para la situación en la cual el cuerpo 1 es un cuerpo gris y el cuerpo 2 es un cuerpo negro, el flujo de calor, se calcula mediante:
Flujo de calor neto entre dos cuerpos grises:
q = F A (T14 – T2
4)
Donde F es un factor de Forma que se calcula en función de la geometría y de las emisividades
Cuando se trata de un objeto pequeño rodeado de un objeto muy grande:
F =
Cuando se tienen dos cuerpos grises (superficies planas paralelas), con áreas iguales y diferente emisividad, se encuentra el factor de forma F:
111F1
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APLICACIONES DE LA TRANSFERENCIA DE CALOR EN EL INFRARROJO
APLICACIÓN DEL CALENTAMIENTO POR RADIACION
Investigation of far infrared radiation heating as an alternative technique for surface decontamination of strawberry (2006)
• Equipos que emplean rayos infrarrojos para el calentamiento
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En la preparación de creme brulé
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Acumulación de energía solar para su conversión en energía eléctrica para usos del hogarNO es transferencia de calor por radiación