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Intercambio de calor

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El intercambio de calor entre la atmósfera y el océano se refiere al proceso por el cual la atmósfera transfiere o absorbe calor del océano, equilibrando así las temperaturas entre ambos.

Ocean-Atmosphere Interactions of Gases and Particles, Peter S. Liss, Martin T. Johnson (eds.). Springer, 2014

Chapter: Transfer Across the Air-Sea Interface

>Modelo

ID:(1580, 0)



Mecanismos

Iframe

>Top



Código
Concepto

Mecanismos

ID:(15637, 0)



Transferencia de calor

Imagen

>Top



ID:(12300, 0)



Modelo

Top

>Top



Cálculos

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$c_p$
c_p
Calor especifico a presión constante
J/kgK
$D$
D
Constante de difusión en masa acuosa
m/s^2
$C_H$
C_H
Constante de transmisión de calor
$\rho_a$
rho_a
Densidad del aire
kg/m^3
$\rho$
rho
Densidad en capa de masa acuosa
kg/m^3
$\epsilon$
epsilon
Energía disipada
J
$H_z$
H_z
Flujo de calor
W/m2K
$\delta_c$
delta_c
Grosor de la capa superficial
m
$\delta_{\eta}$
delta_eta
Grosor de la capa viscosa
m
$T_z$
T_z
Temperatura en la profundidad $z$
K
$T_0$
T_0
Temperatura en la superficie
K
$U_z$
U_z
Velocidad del agua en la profundidad $z$
m/s
$\eta$
eta
Viscosidad en masa acuosa
Pa s

Parámetros

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS


Primero, seleccione la ecuación: a , luego, seleccione la variable: a

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Variable Dado Calcule Objetivo : Ecuación A utilizar


Ecuación

#
Ecuación

$ \delta_c = \sqrt{\displaystyle\frac{ \rho D }{ \eta }} \delta_{\eta}$

delta_c =sqrt( D * rho / eta )* delta_eta


$ \epsilon = \displaystyle\frac{ \eta ^3 }{ \rho ^3 \delta_{\eta} ^4 }$

epsilon = eta ^3/( rho ^3* delta_eta ^4 )


$ H_z = C_H \rho_a c_p ( T_z - T_0 ) U_z $

H_z = C_H *rho_a * c_p * ( T_z - T_0 )* U_z

ID:(15642, 0)



Perfil de temperatura en la capa superficial (MOST)

Ecuación

>Top, >Modelo


Para el caso del flujo de calor, se debe tener en cuenta el contenido de calor, que se estima utilizando la densidad, el calor específico y la temperatura, así como la velocidad del viento y el coeficiente de transmisión. De esta manera, el flujo de calor se puede expresar como sigue:

$ H_z = C_H \rho_a c_p ( T_z - T_0 ) U_z $

$c_p$
Calor especifico a presión constante
$J/kg K$
9426
$C_H$
Constante de transmisión de calor
$-$
9427
$\rho_a$
Densidad del aire
$kg/m^3$
9418
$H_z$
Flujo de calor
$W/m^2K$
10065
$T_z$
Temperatura en la profundidad $z$
$K$
9424
$T_0$
Temperatura en la superficie
$K$
9423
$U_z$
Velocidad del agua en la profundidad $z$
$m/s$
9421

En la teoría de similitud de Monin-Obukhov (MOST), la energía calórica de la superficie, representada por

$\rho_a c_p (T_z - T_0)$



se transfiere al agua mediante el coeficiente de transferencia $C_H$ y la velocidad del aire $U_z$, generando así el flujo de calor.

$ H_z = C_H \rho_a c_p ( T_z - T_0 ) U_z $

ID:(12223, 0)



Disipación de energía en capa superficial

Ecuación

>Top, >Modelo


La energía disipada se puede estimar de la viscosidad, densidad y grosor de la capa.

Por ello con es

$ \epsilon = \displaystyle\frac{ \eta ^3 }{ \rho ^3 \delta_{\eta} ^4 }$

$\rho$
Densidad en capa de masa acuosa
$kg/m^3$
9413
$\epsilon$
Energía disipada
$J$
9432
$\delta_{\eta}$
Grosor de la capa viscosa
$m$
9431
$\eta$
Viscosidad en masa acuosa
$Pa s$
9412

None

ID:(12230, 0)



Grosor superficie y capa viscosa

Ecuación

>Top, >Modelo


El grosor de la superficie y de la capa viscosas son proposicionales siendo la constante una función de la constante difusión, viscosidad y densidad.

Por ello con es

$ \delta_c = \sqrt{\displaystyle\frac{ \rho D }{ \eta }} \delta_{\eta}$

$D$
Constante de difusión en masa acuosa
$m^2/s$
9414
$\rho$
Densidad en capa de masa acuosa
$kg/m^3$
9413
$\delta_c$
Grosor de la capa superficial
$m$
9430
$\delta_{\eta}$
Grosor de la capa viscosa
$m$
9431
$\eta$
Viscosidad en masa acuosa
$Pa s$
9412

None

ID:(12229, 0)