Aplicaciones de la termodinámica al estudio del fenómeno físico de la conducción del calor

Abstract

La termodinámica puede entenderse como la disciplina de las ciencias físicas que estudia teórica y prácticamente las diferentes manifestaciones de la energía. El estudio de la termodinámica es importante en relación con la comprensión de los sistemas térmicos en la industria, así como, el apoyo a los procesos energéticos en los organismos vivos. En relación con el estudio de los procesos energéticos en el contexto de la transferencia de calor, los conceptos de la termodinámica son relevantes. En la presente investigación se analiza el proceso de conducción de calor en una barra metálica aplicando la ecuación del calor y el concepto de variación de entropía. La primera parte de la investigación propone un método numérico para resolver la ecuación del calor además de un conjunto de ecuaciones en diferencias finitas que describen el comportamiento energético del sistema. La solución numérica de la ecuación del calor y el comportamiento termodinámico del sistema se estudian mediante programación para demostrar el ajuste de los resultados con los modelos teóricos. Por último, se discuten las aplicaciones de los resultados obtenidos en contextos de ingeniería.