Transferencia de calor

¿Qué es la transferencia de calor?

La transferencia de calor -también llamada transferencia térmica- es un fenómeno por el que la energía en forma de calor pasa de una superficie o medio a otro. Este fenómeno se produce cuando estas superficies o entornos se hallan a temperaturas diferentes y continúa hasta que ambos alcanzan la misma temperatura.

Un proceso de transferencia de calor tiene varias características. En primer lugar, se trata de un proceso que puede ralentizarse, pero no detenerse mediante el uso de materiales aislantes. Se basa en un principio que opera en toda la naturaleza, según el cual cuando hay diferencias de presión y temperatura (dos caras de la misma moneda) se produce un flujo de un punto a otro hasta que se alcanza un equilibrio.

¿Cómo se produce la transferencia de calor?

La transferencia de calor puede producirse a través de diversos fenómenos. En particular, pueden distinguirse las siguientes formas de transferencia de calor:

• Conducción: proceso por el que se produce una transferencia de calor entre dos puntos en contacto. Naturalmente, deben estar a temperaturas diferentes. Este tipo de transferencia de temperatura depende en gran medida de los materiales que interactúan. Los plásticos y otros materiales son aislantes, mientras que los metales son buenos conductores del calor. Un ejemplo podría ser una sartén colocada sobre una placa vitrocerámica que se calienta al contacto.
• Convección: el proceso de transferencia de temperatura por convección se produce cuando hay circulación dentro de cualquier sustancia y el calor se distribuye en su interior. Esta circulación se lleva a cabo principalmente debido a las diferencias de densidad en toda la materia. Este tipo de transferencia se produce, por ejemplo, en un globo aerostático, que sube cuando el aire está caliente y baja cuando se enfría.
• Radiación: es un tipo de transferencia en la que un cuerpo tiene mayor temperatura que otro y se produce un intercambio de calor entre ambos, del más caliente al más frío. Este tipo de transferencia tiene lugar, por ejemplo, en un radiador que emite calor al entorno circundante.

Factores de control de la transferencia de calor

Hay varios factores que influyen en el control de la transferencia de calor. Como ya se ha dicho, la transferencia no puede ralentizarse, ya que se trata de una inercia natural que se producirá siempre que haya dos puntos a distinta temperatura. No obstante, hay varios factores que pueden mitigarla y ayudar a controlarla.

1.- Materiales
Las características de los materiales que intervienen en el proceso de intercambio de calor son un factor decisivo. Puede haber materiales que reflejen la luz o absorban mal el calor para ayudar a mitigar su impacto.

2.- Tipo de aislamiento y construcción
Especialmente en construcciones como casas y edificios, así como en cámaras aisladas, los huecos y las grietas pueden provocar una transferencia de calor incontrolada.

3.- Orientación de un espacio:
La orientación en la que un espacio dado también determina la cantidad de luz y calor que recibe a lo largo del día.

4.- Condiciones externas:
La temperatura, el viento o la humedad son factores determinantes que afectan a la transferencia de temperatura.

5.- Altura:
Éste es también un factor esencial en la transferencia de calor, ya que la presión atmosférica disminuye a medida que aumenta la altitud.

6.- Ventilación:
Los flujos de aire en un espacio dado son otro factor que ha de tenerse en cuenta.