¿Cómo funciona la transferencia termica?

Convección térmica

En todo el universo, es natural que la energía fluya de un lugar a otro. Y a menos que la gente interfiera, la energía térmica -o el calor- fluye naturalmente en una sola dirección: de lo caliente a lo frío.

Primero, un poco de historia. Toda la materia está formada por átomos, ya sean individuales o unidos en grupos conocidos como moléculas. Estos átomos y moléculas están siempre en movimiento. Si tienen la misma masa, los átomos y moléculas calientes se mueven, por término medio, más rápido que los fríos. Incluso si los átomos están encerrados en un sólido, siguen vibrando en torno a una posición media.

Ponga una sartén en la estufa y encienda el fuego. El metal que se encuentra sobre el quemador será la primera parte de la sartén en calentarse. Los átomos del fondo de la sartén comenzarán a vibrar más rápido a medida que se calientan. También vibran más lejos de su posición media. Al chocar con sus vecinos, comparten con ellos parte de su energía. (Piense en esto como una versión muy pequeña de una bola blanca que choca con otras bolas durante una partida de billar. Las bolas objetivo, que antes estaban quietas, ganan parte de la energía de la bola blanca y se mueven).

Fórmula de transferencia de calor

La fuente de calor de nuestro planeta es el sol. La energía del sol se transfiere a través del espacio y de la atmósfera terrestre a la superficie de la Tierra. Como esta energía calienta la superficie y la atmósfera de la Tierra, parte de ella es o se convierte en energía térmica. Hay tres formas de transferir el calor a la atmósfera y a través de ella:

Si has estado delante de una chimenea o cerca de una hoguera, habrás sentido la transferencia de calor conocida como radiación. El lado de su cuerpo más cercano al fuego se calienta, mientras que el otro lado no se ve afectado por el calor. Aunque estés rodeado de aire, éste no tiene nada que ver con esta transferencia de calor. Las lámparas de calor, que mantienen los alimentos calientes, funcionan de la misma manera. La radiación es la transferencia de energía térmica a través del espacio por medio de la radiación electromagnética.

La mayor parte de la radiación electromagnética que llega a la tierra desde el sol es invisible. Sólo una pequeña parte llega como luz visible. La luz está formada por ondas de diferentes frecuencias. La frecuencia es el número de veces que se repite un evento, durante un tiempo determinado. En la radiación electromagnética, su frecuencia es el número de ondas electromagnéticas que pasan por un punto cada segundo.

Coeficiente de transferencia de calor

Simulación de la convección térmica en el manto terrestre. Los colores van desde el rojo y el verde hasta el azul con la disminución de las temperaturas. Una capa límite inferior caliente y menos densa envía penachos de material caliente hacia arriba, y el material frío de la parte superior se desplaza hacia abajo.

La transferencia de calor es una disciplina de la ingeniería térmica que se ocupa de la generación, uso, conversión e intercambio de energía térmica (calor) entre sistemas físicos. La transferencia de calor se clasifica en varios mecanismos, como la conducción térmica, la convección térmica, la radiación térmica y la transferencia de energía por cambios de fase. Los ingenieros también consideran la transferencia de masa de diferentes especies químicas (transferencia de masa en forma de advección), ya sea fría o caliente, para lograr la transferencia de calor. Aunque estos mecanismos tienen características distintas, a menudo se producen simultáneamente en el mismo sistema.

La conducción de calor, también llamada difusión, es el intercambio microscópico directo de energía cinética de partículas (como las moléculas) o cuasipartículas (como las ondas de red) a través del límite entre dos sistemas. Cuando un objeto se encuentra a una temperatura diferente de la de otro cuerpo o de su entorno, el calor fluye para que el cuerpo y el entorno alcancen la misma temperatura, momento en el que se encuentran en equilibrio térmico. Esta transferencia de calor espontánea se produce siempre desde una región de alta temperatura a otra de menor temperatura, tal y como se describe en la segunda ley de la termodinámica.

Modelo de transferencia de calor

La impresión por transferencia térmica es un método de decoración más reciente, pero ha recorrido un largo camino desde las calcomanías de hierro de antaño.    Con la transferencia de calor, también conocida como transferencia digital, su logotipo o diseño personalizado se imprime en papel de transferencia y luego la tinta se transfiere térmicamente desde el papel a su tela usando calor y presión. Asegúrese de consultar nuestras capacidades completas de transferencia de calor, donde desglosamos cuándo utilizar la transferencia de calor como método de decoración personalizada. Pero por ahora, siga leyendo para saber cómo se realiza la impresión por transferencia térmica.

La transferencia de calor se puede realizar de diferentes maneras. Hay transferencias de inyección de tinta, transferencias de sublimación, transferencias de apliques digitales y transferencias de vinilo. Puede consultar nuestra guía completa de métodos de decoración para obtener información más detallada sobre cada tipo de transferencia térmica, pero por ahora, desglosaremos cómo se realiza la transferencia térmica comercial de forma más general.