Se ha encontrado que la temperatura de un gas es una medida de la energía cinética promedio de traslación del centro de masa de las moléculas del gas, sin considerar la energía asociada al movimiento de rotación o de vibración de la molécula respecto al centro de masa. Esto es así, porque en el modelo simple de la teoría cinética se supone que la molécula es sin estructura. De acuerdo a esto, se analizará el caso simple de un gas ideal monoatómico, es decir, de un gas que tiene un átomo por molécula, como el helio, neón o argón. Cuando se agrega energía a un gas monoatómico contenido en un envase de volumen fijo (por ejemplo calentando el envase), toda la energía agregada se ocupa en aumentar la energía cinética de traslación de los átomos. No existe otra forma de almacenar la energía en un gas monoatómico. De la ecuación 12.20, se tiene que la energía interna total U de N moléculas (o n moles) de un gas ideal monoatómico se puede calcular de: De esta ecuación se deduce que para un ga
Cuanto menor es la emisividad de una superficie, menor es la transferencia de calor por radiación de la misma, ya que la resistencia de superficie (1-ε)/εA tiende a infinito cuando ε → 0. Ya que ε = (1-ρ) para materiales opacos, esto indica que el uso de superficies altamente reflectoras (ρ → 1) es deseable cuando queremos reducir la transferencia de calor, por radiación. Si este enfoque no límita suficientemente la transferencia de calor, entonces se puede recurrir a las placas de radiación. Dichas placas colocadas entre las superficies de transferencia de calor, no agregan ni quitan la energía de la misma. Las placas a que nos referimos agregan resistencias y reducen por lo tanto la transferencia de calor por radiación neta e una superficie. Las placas de radiación se usan cuando se miden altas temperaturas usando un termopoar.
En nuestro análisis de las placas de radiación, analizaremos el sistema que se muestra en la figura 6-12. El sistema que se bosqueja en la figura 6-12 consiste en os superficies, 1 y 2, con una placa isoterma iterpuesta entre ambas. Se supondrá en nuestro análisis que las emisividades de ambas superficies de la placa son idénticas e iguales a ε, como lo es la emisividad de las superficies 1 y 2.
En nuestro análisis de las placas de radiación, analizaremos el sistema que se muestra en la figura 6-12. El sistema que se bosqueja en la figura 6-12 consiste en os superficies, 1 y 2, con una placa isoterma iterpuesta entre ambas. Se supondrá en nuestro análisis que las emisividades de ambas superficies de la placa son idénticas e iguales a ε, como lo es la emisividad de las superficies 1 y 2.
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