Estado no estacionario (con gradientes)

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Estado no estacionario (con gradientes) 


Ecuación de difusión: describe la conducción de calor en estado no estacionario, cuando no hay fuentes internas de generación de calor.




Para que esta ecuación pueda ser aplicada se necesita fijar dos parámetros que son la geometría del sistema y las condiciones a la frontera iniciales.

El enfriamiento del sistema se puede representar por diferentes dimensiones en un simulador térmico, las zonas con un color más “cálido” representa la mayor concentración de temperatura (rojo, naranja, amarillo) y las zonas con un color más “templado” es por donde se libera la energía calorífica teniendo esta una menor temperatura que las zonas cálidas:






Este caso es para solidos con una geometría definida (solido finito) pero en la mayoría de lo solidos que se trabajan tienen una geometría indefinida o abstracta (solido semi-infinito).

 Por ejemplo:




A pesar de no tener las mismas dimensiones se utilizan las mismas ecuaciones para trabajar ambos casos, lo que cambia su resultado son las condiciones a la frontera iniciales.
Transferencia de calor por convección: se produce por medio de un fluido (líquido, gas o plasma) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La cual con el paso del tiempo empieza a disminuir hasta llegar a un equilibrio de T entre el sistema y el ambiente 





Para el enfriamiento de un sólido se utiliza la ecuación de Fourier la cual tiene una dependencia directa de la variación del tiempo y la distancia de la zona con mayor temperatura a las fronteras (ej: solido finito)

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