En nuestra vida diaria aplicamos los principios de la transferencia de calor, aunque no siempre estamos conscientes de ello.

Por ejemplo, en invierno buscamos nuestra comodidad térmica aislando nuestros cuerpos al cubrirlos con gruesos abrigos o nos abrazamos para mantenernos calientes, y de este modo minimizamos el área superficial de nuestros cuerpos expuesta a temperaturas bajas.

Pero en verano, intentamos minimizar la ganancia de calor por radiación al permanecer en lugares sombreados durante el verano. También, a la hora de comer, intentamos acelerar el enfriamiento de nuestros alimentos calientes al soplar sobre ellos.

Es decir, aplicamos cotidianamente la transferencia de calor, nos demos o no cuenta de ello. Pero, ¿Qué es la transferencia de calor?

La energía existe en varias formas y una de ella es el calor. Esta forma de energía, llamada coloquialmente calor, se puede transferir de un sistema a otro cuando dichos sistemas tienen temperaturas diferentes, es decir, cuando existe una diferencia de temperaturas. En términos generales, la transferencia de calor trata de la rapidez con que se transmite la energía térmica de un lugar a otro. Tiene una amplia área de aplicación que va desde los sistemas biológicos hasta aparatos domésticos comunes, pasando por los edificios residenciales y comerciales, los procesos industriales, los aparatos electrónicos y el procesamiento de alimentos.

Por ejemplo, si compramos un café y lo tenemos que llevar de la tienda hasta la oficina o la escuela, la pregunta que nos hacemos es ¿Cuánto tiempo tardará en enfriarse?. Por supuesto que la respuesta depende de muchos factores como: ¿A qué temperatura estaba el café cuando salí de la tienda? ¿Cuáles son las propiedades del aislamiento térmico del vaso? ¿Cuál es la temperatura del medio ambiente y durante cuánto tiempo estaré caminando? entre muchos otros. En la industria, es de suma importancia contar con cierta comprensión de los mecanismos de la transferencia de calor, ya que éstos desempeñan un papel crítico en el diseño de refrigeradores, estufas, aparatos electrónicos, plantas generadoras de energía, vehículos, edificaciones, entre otras cosas. Incluso cuando cocinamos es importante tener una comprensión intuitiva de esos mecanismos para ajustar la rapidez de transferencia de calor del fuego de la estufa hacia los alimentos y así para evitar desastres. Existen tres mecanismos básicos de la transferencia de calor los cuales son: la conducción, la convección y la radiación.

La conducción es la transferencia de energía entre dos cuerpos en contacto directo sin intercambio de masa. La transmisión de calor se hace desde las partículas más energéticas hacia las adyacentes, menos energéticas. En un cuerpo caliente, las moléculas que reciben el calor directamente aumentan su vibración y colisionan con las moléculas vecinas; estas moléculas vecinas reciben esta energía y también aumentan su movimiento transmitiendo de igual manera hasta que todas las moléculas del cuerpo se agitan. Por esta razón, si el extremo de una varilla metálica se calienta, este calor se va a transmitir hasta llegar al otro extremo en un cierto tiempo. La distribución final de la temperatura en la varilla y el tiempo de transmisión dependen de varios factores, uno de los más importantes es conocido como conductividad térmica del material. Los materiales que son buenos conductores de calor tienen una conductividad térmica alta, mientras que los que no lo son, también conocidos como aislantes, tienen una conductividad térmica baja.

La convección es el modo de transferencia de calor por medio del movimiento de fluidos. Por ejemplo, al calentar el agua en una cacerola, el agua que entra en contacto con la base de la cacerola asciende, mientras que el agua de la superficie desciende, y ocupa el lugar que dejó la porción caliente. Otro ejemplo se da el intercambio de energía entre una superficie sólida y un fluido o por medio de una bomba, un ventilador u otro dispositivo mecánico (convección mecánica, forzada o asistida). La radiación es la energía emitida por la materia en forma de ondas electromagnéticas (o fotones), como resultado de los cambios en las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas. Cuando se somete a algún metal y otras sustancias a fuentes de temperatura éstas se calientan y llegan a emitir luz visible. Para un metal este fenómeno se denomina calentar "al rojo vivo", ya que la luz emitida inicialmente es rojiza-anaranjada, si la temperatura se eleva más es blanca-amarillenta. Conviene señalar que antes que la luz emitida por metales y otras sustancias sobrecalentadas sea visible estos mismos cuerpos irradian calor en forma de radiación infrarroja que es un tipo de radiación electromagnética no visible directamente por el ojo humano.

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