Formas de transferencia de calor: conducción, convección y radiación

Existen tres formas de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. En nuestro día a día presenciamos estas tres diferentes formas de transmisión de calor, ya que hacemos uso de ellas al calentar la casa, cocinar lo alimentos, tomar el sol…

Conocer con exactitud la diferencia entre las tres es importante tanto para comprender correctamente el funcionamiento de los sistemas de calefacción como el de algunas energías renovables.

Las tres formas de transferencia de calor

Transferencia de calor

1. Conducción

El calor por conducción se produce cuando dos objetos a diferentes temperaturas entran en contacto. El calor fluirá a través del objeto de mayor temperatura hacia el de menor buscando alcanzar el equilibrio térmico (ambos objetos a la misma temperatura).

Un ejemplo lo tenemos a la hora de cocinar. Cuando estamos cocinando en una sartén, si se nos ocurre dejar un cubierto metálico apoyado en el borde, al cogerlo notaremos que se ha calentado (incluso puede que nos quememos). El calor se ha transferido de la sartén al cubierto por conducción.

Calor por conducción

2. Convección

La transmisión de calor por convección tiene lugar en líquidos y gases. Ésta se produce cuando las partes más calientes de un fluido ascienden hacia las zonas más frías, generando de esta manera una circulación continua del fluido (corriente convectiva) y transmitiendo así el calor hacía las zonas frías.

Los líquidos y gases, al aumentar de temperatura disminuyen de densidad, provocando la ascensión. El hueco dejado por el fluido caliente lo ocupa el fluido más frío (de mayor densidad).

Un error común suele ser pensar que un radiador calienta por radiación. Esto no es así. El radiador calienta el aire que está en contacto con él y éste asciende creando un flujo de aire de manera que se acaba distribuyendo por toda la estancia. Esto sería por lo tanto calor por convección natural.

En el caso de un calefactor que incorpora un ventilador sería convección forzada. El ventilador fuerza el flujo de aire.

Calor por convección

3. Radiación

La transferencia de calor por radiación no necesita el contacto de la fuente de calor con el objeto que se desea calentar. A diferencia de la conducción y convección, no precisa de materia para calentar.

El calor es emitido por un cuerpo debido a su temperatura. Para este caso podemos tomar como ejemplo el sol. El calor que nos llega del sol viaja por el espacio vacío y calienta la superficie de la Tierra.

De entre todas las energías renovables es la energía solar la que más aprovecha la radiación, pero en concreto la energía solar térmica juega con estas formas de transferencia de calor. Los tubos por los que transportan el agua están al vacío, de manera que todo el calor lo captan mediante radiación y evitan todas las pérdidas que se producirían por convección.

Calor por radiación

Resumen

Las tres formas de transmisión de calor se puede resumir en la siguiente imagen:

Formas de transferencia de calor

¿Serías capaz de identificar las tres formas de transmisión de calor? Intenta identificar en la imagen la diferencia entre conducción, convección y radiación y cuando creas que lo tengas mira la lista que hay a continuación.

 

Las formas de transferencia de calor de la imagen:

  • Conducción: El calor que se transmite a través de la cuchara metálica.
  • Convección: El flujo del café dentro de la taza.
  • Radiación: La foto en sí. Al ser una imagen térmica tomada con una cámara termográfica capta el calor emitido por radiación de los cuerpos.

Son tres formas totalmente diferentes de transferencia de calor, pero a veces por confusión o por mal uso del lenguaje pueden surgir dudas.


Fuente: cool cosmos / climate education

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28 comentarios en “Formas de transferencia de calor: conducción, convección y radiación”

      • Hola Fernanda,
        Un buen ejemplo de transferencia de calor por convección lo puedes ver cuando encima de un radiador hay una cortina. Al encenderse el radiador se mueve ligeramente la cortina, esto se produce porque el aire que está en contacto con el radiador se calienta y asciende al tener menor densidad que el aire frío.
        Por eso la convección es en fluidos, porque implica el movimiento del fluido (líquido o gas) para que se produzca la transferencia de calor.
        Un saludo.

        Responder
    • La convección ocurre en los fluidos, por lo que un buen ejemplo sería el que pongo al final del artículo: el café caliente está en movimiento al ascender la parte del café que está más caliente y descendiendo la que se enfría. Al no tener lugar en sólidos no ocurrirá en alimentos que no sean líquidos.
      Un saludo.

      Responder
  1. Me dice un gasista que el calefactor debe ser colocado al menos a 10 cm del piso para que haga la conveccion y rinda mas. Otro opina que no es necesario. Me podrias informar. Muchas gracias

    Responder
    • Yo lo separaría un poco del suelo, creo que sí que mejora la convección. Si te fijas, todos los radiadores de pared están así.

      Responder
  2. Holaaa muy buenas…

    Me gustaría saber qué tipo transferencia de calor, si de convección ,conducción o radiación ,es la más saludable y menos tóxica para calentar y cocinar alimentos en un horno….
    Me quiero comprar uno y pone q el tipo de calor es por convección…pero no lo termino de entender.
    Yo solo quiero q sea lo más natural posible y que no sea perjudicial para la salud…
    No quiero utilizar microondas porque me parece q puede ser nocivo,por la forma de calentar,las microondas..
    Muchas gracias un saludo

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    • No debes preocuparte por eso, los hornos son perfectamente seguros para la salud. Cuando se refieren a que el tipo de calor es por convección quieren decir que incorporan un ventilador para repartir el calor de manera uniforme, lo que en realidad sería convección forzada.
      En todos los hornos se dan los 3 tipos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación, y si además trae un ventilador, la convección es también forzada.
      Un saludo.

      Responder
    • En la convección el calor se transmite a través de un fluido (líquido o gaseoso) mientras que la radiación no necesita de ningún medio para transmitirse (se trata de radiación electromagnética).

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    • ¿Te has fijado alguna vez que las cortinas que se encuentran encima de un radiador encendido se mueven? Esto es porque el aire que está en contacto con el radiador se calienta. Como consecuencia del aumento de temperatura su densidad baja, por lo que pesará menos que el aire frío que tiene alrededor. Al pesar menos asciende, moviendo levemente las cortinas a su paso.
      A esto es a lo que se le llama convección: a la transferencia de calor cuando se desplaza un fluido.

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  3. Como puedo definir el aumento de temperatura un departamento ubicado en el último piso de un edificio, tiene dos efectos; Recibe los rayos desde que el sol sale hasta el mediodía (cinco a seis horas), adicional tiene el calentamiento de la losa de concreto con alta densidad de acero y por la tarde esta el sol poniéndose hasta cerca de las seis de la tarde. Hemos medido la temperatura y el diferencial es de hasta cinco grados centígrados y debemos justificar técnicamente el incremento, para poder instalar un mini Split. Hemos observado que los vidrios de los ventanales están calientes, así como el muro que recibe los rayos del sol por la tarde. ¿El calor provocado por el vidrio y el calentamiento de la losa y muros, lo podemos definir que es por inducción? o ¿Cómo se define esa transferencia de calor? Muchas Gracias

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    • El calor que aportan tanto el vidrio como la losa y los muros es mediante convección y en menor medida por radiación. Esas superficies al estar calientes calientan el aire que está en contacto con ellas y asciende por la diferencia de densidades. Esto crea una circulación del aire a medida que se calienta y se enfría, y es ese aire caliente el que hace que aumente la temperatura de la estancia.
      Las superficies calientes también emiten calor por radiación, pero es mucho menor y no creo que os deba preocupar. El calor se aporta principalmente por convección.

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