Ecuacion de la conduccion de calor

A pesar de que la temperatura y la transferencia de calor se relacionan entre si, a su vez, difieren. La diferencia entre estos dos conceptos es que: La temperatura es una magnitud escalar La transferencia de calor es una magnitud vectorial, es decir presenta también una dirección. La transferencia de calor puede estar direccionada en una o mas dimensiones (x,y, z). Si tomamos como variables o incógnitas el tiempo, nuestros términos por hallar en la conducción de calor quedaría:

TRANSFERENCIA= T (x,y,z,t)

La conducción de calor puede ocurrir en tres formas:

1. Unidimensional
2. Bidimensional 
3. Tridimensional. Ejemplo:

La transferencia de calor se puede clasificar según los regímenes en donde se emplea: 1. Régimen estacionario 2. Régimen transitorio Régimen estacionario En este régimen los estados no varían con el tiempo, son constantes.

Régimen transitorio

En este régimen los estados pueden cambiar según varia el tiempo, no es constante

Aunque existen 2 tipos de regímenes, el régimen transitorio es el mas común en la naturaleza. De acuerdo a como varíe la temperatura T en cada eje de un objeto x, se puede decir que:

• Si la variación de temperatura es despreciable en 2 ejes se denomina de tipo unidimensional
• Si la variación de temperatura es despreciable en 1 eje se denomina de tipo bidimensional
• Si la variación de temperatura no es despreciable en ninguno de los 3 ejes, entonces se denomina de tipo tridimensional

GENERACIÓN DE CALOR

Generación de calor se le llama a la transformación, a calor, de la energía potencial, cinética, interna, química, entre otros tipos de energía 

La generación de calor es un fenómeno volumétrico por lo cual ocurre en todo el medio y la velocidad de generación de calor esta por unidad de volumen 

Sus unidades son :  W/m*s

:

W

/

m

3

Generación de calor en transferencias de calor unidimensionales

Generacion de calor en transferencias de calor bi y tridimensionales

ECUACIÓN DE CONDUCCIÓN DE CALOR UNIDIMENSIONAL PARA PARED PLANA

Utilizando la ecuacion general de balance de energía obtenemos las siguientes ecuaciones: 

Razón de conducción de calor en x

-

Razón de conducción de calor en x + ∆x

+

Generación de calor en el interior del elemento

=

Variación de la energía del elemento

Ecuación para régimen transitorio 

Esta ecuacion solo se usará con un K constante 

Régimen estacionario

Régimen estacionario sin generación de calor

Régimen transitorio sin generación de calor