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Intercambio de calor

Storyboard

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



Parámetros

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
c_p
c_p
Calor especifico a presión constante
J/kg K
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/m^2K
\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

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación: a , luego, seleccione la variable: a
delta_c =sqrt( D * rho / eta )* delta_eta epsilon = eta ^3/( rho ^3* delta_eta ^4 ) H_z = C_H *rho_a * c_p * ( T_z - T_0 )* U_z c_pDC_Hrho_arhoepsilonH_zdelta_cdelta_etaT_zT_0U_zeta

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Variable Dado Calcule Objetivo : Ecuación A utilizar
delta_c =sqrt( D * rho / eta )* delta_eta epsilon = eta ^3/( rho ^3* delta_eta ^4 ) H_z = C_H *rho_a * c_p * ( T_z - T_0 )* U_z c_pDC_Hrho_arhoepsilonH_zdelta_cdelta_etaT_zT_0U_zeta




Ecuaciones

#
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
H_z = C_H *rho_a * c_p * ( T_z - T_0 )* U_z delta_c =sqrt( D * rho / eta )* delta_eta epsilon = eta ^3/( rho ^3* delta_eta ^4 )c_pDC_Hrho_arhoepsilonH_zdelta_cdelta_etaT_zT_0U_zeta

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
H_z = C_H *rho_a * c_p * ( T_z - T_0 )* U_z delta_c =sqrt( D * rho / eta )* delta_eta epsilon = eta ^3/( rho ^3* delta_eta ^4 )c_pDC_Hrho_arhoepsilonH_zdelta_cdelta_etaT_zT_0U_zeta

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
H_z = C_H *rho_a * c_p * ( T_z - T_0 )* U_z delta_c =sqrt( D * rho / eta )* delta_eta epsilon = eta ^3/( rho ^3* delta_eta ^4 )c_pDC_Hrho_arhoepsilonH_zdelta_cdelta_etaT_zT_0U_zeta

None

ID:(12229, 0)