Transferencia de energía

Transferencia de Energía

• La energía se transfiere desde objetos calientes o más calientes a objetos más fríos

• Ejemplos?– Cocinando pasta– Haciendo hielo– Haciendo palomitas– Tostando malvadiscos

Conductividad

• Agita tu sopa caliente con una cuchara de metal

• Pronto notarás que necesitas un guante porque el mango de la cuchara se está calentando

• Esto es transferencia de calor por conductividad

• La energía viaja por el mango de la cuchara desde la sopa caliente hasta tu mano

Conductividad

• Se transfiere E (energía) como el calor entre partículas en contacto directo

• Ejemplo– Tostando malvadiscos con un alambre– Las moléculas del aire colisionan con el alambre

• Se transfiere energía al alambre

• Las partículas en el alambre se mueven más rápido, tienen más E

• E entonces se transfiere a la mano, detectamos calidez/calor

Conductividad

• Por ejemplo, una cuchara en un tazón de sopa caliente se pone más caliente porque el calor de la sopa es conducido a lo largo de la cuchara

• Hecho curioso: Has notado alguna vez que el metal tiende a sentirse frío? Te lo creas o no, no están más fríos! Sólo se sienten más fríos porque extraen el calor de tus manos. Tú percibes el calor que está escapando y enfriando tu mano.

Conductividad

Ejemplo de Conductividad

• Pon tu mano sobre el pupitre.– ¿Cómo se siente?– ¿Está más frío o es el calor transfiriéndose a

tu mano por conductividad?

• Palomitas:– El calor se transfiere por contacto directo

desde la olla, desde ésta al aceite y desde éste a los granos de maiz

Convección

• La energía se transfiere a través el movimiento de fluidos a diferentes temperaturas (fluidos – líquidos y gases)

• Ejemplos– Fuegos de campamento– Mira el hollín, las brasas subir y arremolinarse– Se alzan hacia arriba- el aire caliente se expande

• ¿Por qué?

Convección

• Corriente de convección-el fluir del fluido debido a la expansión de calor seguida de una contacción por enfriamiento.

• Ejemplos– Corrientes de aire/viento– Agua hirviendo en un cazo

Convección

• Puedes mantener tus dedos a los lados de la llama sin hacerte daño pero no sobre la llama. ¿Por qué?

Ejemplos de Convección

• Agua…hirviendo – ¿Qué ocurre?

• Palomitas de maiz calientes– ¿Qué ocurre?– El aire caliente transfiere el calor hacia los

granos más fríos y cuando se calientan lo suficiente los granos explotan y hacen pop.

Convección

Convección

• Explica por qué las brisas vienen desde el mar hacia la tierra por el día y de la tierra al mar por la noche.

Radiación

• Transfiere la E por ondas electromagnéticas

• No hay moviemientos de materia-tiene efecto en el vacío o en el espacio exterior

• No hay contacto o movimiento de fluidos• Infrarrojos, luz visible, rayos UV• Ejemplo

– El fuego emite radiatión (infrarrojo), la piel absorbe E y aumenta la temperatura

Radiación

• La radiación puede ser absrobida y emitida

• Calor– Día de verano: ¿vistes ropas ligeras o oscuras?– Día de invierno: ¿vistes ropas ligeras o oscuras?

– ¿Por qué?

Ejemplo de Radiación

• Palomitas de maiz al microondas– Los granos de maiz son calentados por la

radiación en el microondas y los granos se calientan, cediendo más calor a los granos de alrededor haciendo que se calienten doblemente.

Radiación

• El interior de un coche en un día soleado

• La luz solar incide como luz visible

• Los asientos y el interior están mucho más fríos por lo que irradian en infrarojos en vez de en luz visible.

• Los cristales de las ventanillas bloquean los infrarrojos por lo que la energía no puede escapar del interior del coche.

• El interior del coche se sobrecalienta.

Radiación

• Radiación: Ondas electromagnéticas que transportan directamente la Energía por/a través el espacio

• La luz solar en una forma de radiación que es irradiada a través del espacio hasta nuestro planeta sin la ayuda de fluidos o sólidos. ¡La energía viaja a través del vacío/de la nada!¡ Piensa en ello! El sol transfiere calor a través/a lo largo de 149 millones de kilómetros de espacio vacío.

• Debido a que no hay sólidos (como una enorme cuchara) tocando el sol y nuestro planeta la conductividad no es responsable de que el calor llegue a la Tierra. Como además no hay fluídos (como el aire o el agua) en el espacio la convección no es responsable de la transferencia de calor. Por tanto la radición trae el calor a nuestro planeta.

¿Qué tipo de transferencia de calor se da en estos casos?

• Calentar una habitación con una chimenea

• Cocinar un huevo en un cazo

• Techar una casa para hacerla más cálida