Inercia térmica en los materiales
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Esta investigación se llevó a cabo con el objetivo de evaluar la inercia térmica y la histéresis de los siguientes materiales en un túnel de viento: esfera hueca de cobre de 150,0 mm de diámetro utilizada como estándar en los termómetros de globo, esfera hueca de latón de 75,0 mm de diámetro y dos esferas huecas de plástico de 115,5 y 69,7 mm de diámetro. Los resultados mostraron que la inercia térmica y la histéresis para la esfera hueca de cobre eran de aproximadamente 24 y 28 min, respectivamente; estos valores eran mayores que los obtenidos para las otras esferas, lo que implicaba respuestas más rápidas de éstas. Si bien no hubo diferencias estadísticas en las mediciones realizadas con termómetros de globo que se utilizan para indicar la temperatura del globo negro con los distintos tipos de esferas mencionados anteriormente en condiciones de ambiente interior, es decir, sin viento ni radiación solar, el viento provoca un enfriamiento más rápido en las esferas más pequeñas en condiciones de ambiente exterior, lo que puede denotar interpretaciones erróneas de las mediciones en esos instantes. Se concluyó que es posible sustituir la esfera hueca de cobre de 150 mm de diámetro por otros tipos de esferas para medir la temperatura del globo negro. Sin embargo, para ello es necesario conocer los tiempos de respuesta de las esferas, así como realizar correcciones en las mediciones con respecto al patrón del termómetro de globo.
¿Qué entiende por inercia térmica?
La inercia térmica puede definirse como la “propiedad de un material que expresa el grado de lentitud con que su temperatura alcanza la del entorno” Ng et al. 2011 [9].
¿Qué significa una inercia térmica elevada?
¿Qué queremos decir cuando describimos una superficie como de “alta inercia térmica”? El término se refiere a la capacidad de un material para conducir y almacenar calor, y en la ciencia planetaria, su medida de la capacidad del subsuelo para almacenar calor durante el día y volver a irradiarlo durante la noche.
¿Cuál es la causa de la inercia térmica?
La inercia es la tendencia de un objeto a resistirse a un cambio en su estado actual. La enorme capacidad calorífica de los océanos crea inercia térmica en el sistema climático.
Inercia térmica de los materiales
La inercia térmica Es una característica de un material, nos indica cuánto calor puede contener un objeto y a qué velocidad genera o retiene calor. Traducido a un edificio, podemos deducir inmediatamente que es como si la masa de una casa absorbiera energía gradualmente y la liberara con el tiempo.
La inercia térmica es la capacidad de un determinado elemento para almacenar la energía térmica recibida (calor), conservarla y liberarla gradualmente. La capacidad de almacenamiento de energía de un material depende de su calidad, densidad y calor específico.
La inercia térmica de los materiales utilizados en el edificio permite mantener la temperatura más estable a lo largo del día en un espacio interior habitable. En verano, los materiales con gran inercia térmica absorben calor durante el día y, debido a la diferencia de temperatura entre el ambiente interior y el exterior, lo almacenan gradualmente y lo disipan por la noche (desfase térmico de varias horas). A la mañana siguiente, el material baja su temperatura y vuelve a circular: absorbe calor durante el día y lo emite por la noche.
Qué es la alta inercia térmica
La inercia térmica aparece en la formulación del flujo de calor del suelo cuando se formula con una variable única denominada temperatura de la superficie del suelo (TST), y no hay que considerar el perfil vertical de la temperatura del suelo.
también aumenta a medida que lo hace la humedad del suelo. Por lo tanto, la humedad del suelo puede estimarse inversamente si se conoce el valor de la inercia térmica (Figura 1). La capacidad calorífica volumétrica es una función lineal moderada de la humedad del suelo [1]. En cambio, la conductividad térmica presenta una fuerte no linealidad con la humedad del suelo, lo que dificulta la parametrización de la conductividad térmica y, por tanto, de la inercia térmica.
La inercia térmica es eficaz cuando se dispone de la serie temporal de la temperatura de la superficie, pero no del perfil vertical de la temperatura del suelo. La ecuación diferencial para la difusión del calor es la siguiente
que es la diferencia con respecto a un valor constante a una profundidad infinita. Esta ecuación se resuelve para reproducir los ciclos periódicos diarios y anuales de la temperatura del suelo, bajo las condiciones de contorno de que el cambio de temperatura es sinusoidal en la superficie y constante a una profundidad infinita. La solución básica es la siguiente utilizando la expresión del número complejo:
Inercia térmica de los edificios
La inercia térmica de un material caracteriza la velocidad a la que aumentará la temperatura de su superficie cuando se exponga al calor. Gobierna la cantidad de energía térmica que se transferirá a través del material a la cara posterior en un caso, o alternativamente, si el calor no puede transferirse a través del material, indica la rapidez con la que la temperatura de la superficie del material podría elevarse a una temperatura crítica para la pirólisis y/o la ignición.
Materiales como el ladrillo y el aislamiento tienen una inercia térmica baja; los metales tienen valores altos. La madera puede almacenar mucho calor, pero lo transfiere lentamente en su interior. Para ver si una puerta de madera está caliente, habría que palpar cerca de la parte superior de la puerta, donde hay más posibilidades de que el calor se haya transferido a través de la madera a la parte trasera. Si la puerta de madera tiene un tirador metálico o la puerta es de metal, es de esperar que esté caliente en caso de incendio. Esto se debe a que el metal no almacena tanto calor cerca de la superficie y lo transfiere más fácilmente a su interior.