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Principios de transferencia de calor: un libro clÃsico y actualizado
La transferencia de calor es una rama de la ingenierÃa tÃrmica que estudia los fenÃmenos relacionados con el flujo de energÃa tÃrmica entre cuerpos o sistemas con diferentes temperaturas. Es una disciplina fundamental para el diseÃo y anÃlisis de sistemas como motores, turbinas, refrigeradores, acondicionadores de aire, intercambiadores de calor, reactores quÃmicos, hornos, paneles solares y muchos otros.
Uno de los libros mÃs reconocidos y utilizados en el campo de la transferencia de calor es Principios de transferencia de calor, escrito por Frank Kreith, Raj M. Manglik y Mark S. Bohn. Este libro fue publicado por primera vez en 1959 y desde entonces ha sido actualizado y mejorado en sus sucesivas ediciones, manteniendo su enfoque prÃctico, riguroso y didÃctico.
La sÃptima ediciÃn de Principios de transferencia de calor, publicada en 2012, presenta los conceptos bÃsicos y las leyes que rigen los tres modos de transferencia de calor: conducciÃn, convecciÃn y radiaciÃn. AdemÃs, incluye capÃtulos dedicados a la transferencia de masa, la transferencia de calor con cambio de fase, la transferencia de calor en sistemas multicomponentes y la transferencia de calor en sistemas biolÃgicos. El libro tambiÃn ofrece una introducciÃn a los mÃtodos numÃricos y computacionales para resolver problemas complejos de transferencia de calor, utilizando el software MATLAB.
El libro cuenta con numerosos ejemplos, ejercicios, tablas, grÃficos y diagramas que ilustran y facilitan la comprensiÃn de los temas tratados. Asimismo, incorpora casos reales e industriales que muestran las aplicaciones y la relevancia de la transferencia de calor en diversos campos como la energÃa, el medio ambiente, la medicina y el espacio.
Principios de transferencia de calor es un libro indispensable para los estudiantes y profesionales de ingenierÃa que quieran aprender o profundizar sus conocimientos sobre esta materia. El libro se puede descargar en formato PDF desde varios sitios web[^1^] [^2^] [^3^].
En el siguiente apartado se presenta un breve resumen de los contenidos de cada capÃtulo del libro Principios de transferencia de calor.
CapÃtulo 1: IntroducciÃn. Este capÃtulo presenta los conceptos bÃsicos de la transferencia de calor, como la temperatura, el calor, la energÃa interna, la entalpÃa y la capacidad calorÃfica. TambiÃn se introduce el principio de conservaciÃn de la energÃa y la ecuaciÃn general de balance de energÃa para sistemas cerrados y abiertos.
CapÃtulo 2: ConducciÃn unidimensional estacionaria. Este capÃtulo trata el modo de transferencia de calor por conducciÃn, que ocurre cuando existe una diferencia de temperatura entre dos puntos de un medio sÃlido o fluido en reposo. Se analizan las ecuaciones que rigen este fenÃmeno y se resuelven problemas tÃpicos como la conducciÃn a travÃs de paredes planas, cilÃndricas y esfÃricas, con o sin generaciÃn interna de calor. TambiÃn se estudian los conceptos de resistencia tÃrmica y resistencia tÃrmica por contacto.
CapÃtulo 3: ConducciÃn bidimensional estacionaria. Este capÃtulo extiende el anÃlisis de la conducciÃn a casos en los que la temperatura varÃa en dos direcciones espaciales. Se presentan las ecuaciones diferenciales parciales que describen este proceso y se aplican mÃtodos analÃticos y numÃricos para resolverlas. Se abordan problemas como la conducciÃn en aletas, en placas con orificios y en cuerpos con formas irregulares.
CapÃtulo 4: ConducciÃn transitoria. Este capÃtulo se ocupa del caso en el que la temperatura varÃa con el tiempo ademÃs de con el espacio. Se introducen las ecuaciones diferenciales parciales que gobiernan este fenÃmeno y se resuelven mediante mÃtodos analÃticos y numÃricos. Se consideran problemas como la conducciÃn en cuerpos semiinfinitos, en cuerpos finitos con condiciones iniciales y de frontera dadas y en cuerpos con generaciÃn interna de calor.
CapÃtulo 5: IntroducciÃn a la convecciÃn. Este capÃtulo introduce el modo de transferencia de calor por convecciÃn, que ocurre cuando existe una diferencia de temperatura entre una superficie sÃlida y un fluido en movimiento. Se distinguen dos tipos de convecciÃn: forzada y natural. Se definen los conceptos de coeficiente de transferencia de calor por convecciÃn, número de Nusselt, número de Reynolds y número de Prandtl. TambiÃn se presentan las correlaciones empÃricas y las analogÃas que permiten estimar el coeficiente de transferencia de calor por convecciÃn para diferentes geometrÃas y condiciones.
CapÃtulo 6: ConvecciÃn externa. Este capÃtulo se enfoca en el anÃlisis de la transferencia de calor por convecciÃn forzada sobre superficies externas expuestas a un flujo uniforme o no uniforme. Se estudian casos como el flujo sobre placas planas, cilindros circulares, esferas y cuerpos no cilÃndricos. Se aplican las correlaciones empÃricas y las analogÃas para determinar el coeficiente de transferencia de calor por convecciÃn y se discuten los efectos del rÃgimen laminar o turbulento del flujo.
CapÃtulo 7: ConvecciÃn interna. Este capÃtulo se dedica al estudio de la transferencia de calor por convecciÃn forzada en el interior de conductos como tuberÃas, canales y ductos. Se analizan los casos de flujo desarrollado y no desarrollado, asà como los efectos del rÃgimen laminar o turbulento del flujo. Se utilizan las correlaciones empÃricas y las analogÃas para calcular el coeficiente de transferencia de calor por convecciÃn y se introducen los conceptos de factor de fricciÃn y pÃrdida de carga.
CapÃtulo 8: ConvecciÃn natural. Este capÃtulo trata el modo de transferencia de calor por convecciÃn natural, que ocurre cuando existe una diferencia de densidad entre dos region 061ffe29dd