Mecanismos de transferencia de calor

[9delta]

Este hilo lo creamos con la intención de introducir conceptos teóricos para entender mejor el proceso de vaporización, y para debatir posteriormente sobre el tema. De esto mismo se habla en varios hilos, aquí podemos profundizar en el tema y analizar cómo funcionan los vaporizadores comerciales.

Definiciones:
Calor: Energía en tránsito que aparece como consecuencia de un desequilibrio térmico entre partes de un sistema o entre un sistema y sus alrededores (You are not allowed to view links. Register or Login). Según la RAE: Energía que pasa de un cuerpo a otro y es causa de que se equilibren sus temperaturas.

Temperatura: Es una medida de la energía cinética promedio de los átomos y moléculas individuales de una sustancia (You are not allowed to view links. Register or Login). Según la RAE: Magnitud física que expresa el grado o nivel de calor de los cuerpos o del ambiente. Su unidad en el Sistema Internacional es el kelvin (K).

Transferencia de calor: es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura.

Existen 3 mecanismos de transferencia de calor:
(Sorry, but you are not allowed to access the gallery)
(Sorry, but you are not allowed to access the gallery)
- Conducción: Flujo de calor a través de medios sólidos por la vibración interna de las moléculas y de los electrones libres y por choques entre ellas (You are not allowed to view links. Register or Login).  Es un proceso de transmisión de calor basado en el contacto directo entre los cuerpos, sin intercambio de materia, por el que el calor fluye desde un cuerpo a mayor temperatura a otro a menor temperatura que está en contacto con el primero (You are not allowed to view links. Register or Login).

- Convección: Es el flujo de calor mediante corrientes dentro de un fluido (líquido o gaseoso). La convección es el desplazamiento de masas de algún líquido o gas. Cuando una masa de un fluido se calienta al estar en contacto con una superficie caliente, sus moléculas se separan y se dispersan, causando que la masa del fluido llegue a ser menos densa. Cuando llega a ser menos denso se desplazará hacia arriba u horizontalmente hacia una región fría, mientras que las masas menos calientes, pero más densas, del fluido descenderán o se moverán en un sentido opuesto al del movimiento de la masa más caliente (el volumen de fluido menos caliente es desplazado por el volumen más caliente). Mediante este mecanismo los volúmenes más calientes transfieren calor a los volúmenes menos calientes de ese fluido (un líquido o un gas) (You are not allowed to view links. Register or Login).

- Radiación: Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. No se requiere de un medio para su propagación. La energía irradiada se mueve a la velocidad de la luz (You are not allowed to view links. Register or Login).


Fuentes:

(click to show/hide)

You are not allowed to view links. Register or Login
You are not allowed to view links. Register or Login
You are not allowed to view links. Register or Login
You are not allowed to view links. Register or Login
You are not allowed to view links. Register or Login

Partiendo de estos conceptos teóricos podemos encontrar vaporizadores que evaporan mediante un único mecanismo de transferencia de calor, aunque la mayoría comparten al menos dos, siendo uno de ellos normalmente el principal. Hay unos vapos diseñados para que se vaporice por conducción, y otros cuyo principal o único mecanismo de transferencia de calor es la convección.
(Sorry, but you are not allowed to access the gallery)

- Sólo por conducción: Magic Flight, FLashVAPE, Eclipse Vape, e-cigars, e-joints, Vaporizadores BC (y similares)


- Principalmente por convección: FLashVAPE Stage-2, VRIP, Herborizer, Verdamper, Aromed, Volcano, Silver Surfer, DBV,  LSV, Minivap, Thermovape T1, Vapbong


- Conducción y convección: Firewood, Arizer Solo, Vaponic, DaVinci, Ascent


- Conducción, convección y radiación: Vapexhale, Sublimator


PD: Uso una foto que subiste, sanyam

[9delta]

Añado este hilo que está directamente relacionado con el tema porque podemos ver a través del recorrido del aire qué mecanismos de transferencia de calor utiliza cada vapo: You are not allowed to view links. Register or Login


A continuación me gustaría matizar y debatir cada vaporizador en concreto.

Podemos empezar por el Aromed, en mi opinión, el flujo de aire es lo que vaporiza realmente (¿100% convección?), radiación habrá algo pero pienso que es poca cantidad, la bombilla está lejos de las hierbas. Algo de conducción se produce cuando llevas varios tiros seguidos y el cristal del bowl coge suficiente temperatura al contacto con el contenido, además que también algo de calor irradia el cristal.

El Volcano principalmente es convección, aunque el metal que está en contacto con la yerba cuando se calienta mucho actuará (conducción). ¿Qué opináis?

[Vápor]

Añado este hilo que está directamente relacionado con el tema porque podemos ver a través del recorrido del aire qué mecanismos de transferencia de calor utiliza cada vapo: You are not allowed to view links. Register or Login


A continuación me gustaría matizar y debatir cada vaporizador en concreto.

Podemos empezar por el Aromed, en mi opinión, el flujo de aire es lo que vaporiza realmente (¿100% convección?), radiación habrá algo pero pienso que es poca cantidad, la bombilla está lejos de las hierbas. Algo de conducción se produce cuando llevas varios tiros seguidos y el cristal del bowl coge suficiente temperatura al contacto con el contenido, además que también algo de calor irradia el cristal.

El Volcano principalmente es convección, aunque el metal que está en contacto con la yerba cuando se calienta mucho actuará (conducción). ¿Qué opináis?

El volcano no creo que caliente tanto usandolo para cannabis y quitandolo despues de llenar la bolsa, creo que con hash dejandolo encima del volcano ya si, aunque tampoco es para tanto, a mi nunca se me ha calentado demasiado.

El aromed yo pienso que lo principial es radiaccion, aunque halla mucha conveccion tambien, la radiacion es como la luz, disminulle la intensidad segun el cuadrado de la distancia (si no mal recuerdo), es decir, tiene que hacer mucho que la bombilla este a pocos centimetros.

[9delta]

...

Sin ser físico, siento contradecirte, pero la transferencia de masa no es ningún mecanismo de transferencia de calor. Te aporto unos documentos que deberían aclarártelo.

FUNDAMENTOS DE LA TRANSFERENCIA DE MASA
Las operaciones de transferencia de masa tienen una gran importancia desde el punto de vista químico industrial, ya que es muy difícil encontrar un proceso químico que no requiera previamente la purificación de la materia prima o un producto intermedio, o simplemente separar el o los productos finales del proceso de sus subproductos. Las mismas casi siempre van acompañadas de operaciones de transferencia de calor y del movimiento o flujo de fluidos.

¿Qué se entiende por transferencia de masa?
La transferencia de masa es la tendencia de uno o más componentes de una mezcla a transportarse desde una zona de alta concentración del o de los componentes a otra zona donde la concentración es menor. Por ejemplo, si se echa un cristal de sulfato cúprico en agua el cristal se disolverá, alrededor de la superficie del cristal la coloración del agua toma un color azul, que es más intenso mientras más cerca se esté de dicha superficie. A medida que transcurre el tiempo, se observa como la coloración de las zonas alejadas se vuelve más azul, mientras que el cristal desaparece paulatinamente, hasta que si se deja el tiempo suficiente, toda el agua muestra un tono de azul uniforme.
You are not allowed to view links. Register or Login

Un sistema con dos o más constituyentes (mezclas) cuyas concentraciones varían de un punto a otro presentan una tendencia natural a transferir materia haciendo mínimas las diferencias de concentración dentro del sistema. Este fenómeno se llama transferencia de masa o materia.
 
La transferencia de masa cambia la composición de soluciones y mezclas mediante métodos que no implican necesariamente reacciones químicas y se caracteriza por transferir una sustancia a través de otra a escala molecular. Esta transferencia se produce cuando las concentraciones no son uniformes. Cuando se ponen en contacto dos fases que tienen diferente composición, la sustancia que se difunde abandona un lugar de una región de alta concentración y pasa a un lugar de baja concentración.La transferencia de masa por difusión molecular es el tránsito de masa como resultado de una diferencia de concentración en una mezcla. Existen numerosos ejemplos cotidianos de transporte de materia: la difusión de humo y otros contaminantes en la atmósfera;
You are not allowed to view links. Register or Login

Saludos.

[9delta]

Estas son las cosas que debemos debatir.

El volcano no creo que caliente tanto usandolo para cannabis y quitandolo despues de llenar la bolsa, creo que con hash dejandolo encima del volcano ya si, aunque tampoco es para tanto, a mi nunca se me ha calentado demasiado.

No se te calienta el metal del bowl en lo que se llena la bolsa? yo hace mucho que no lo uso, pero recuerdo que sí que se calentaba incluso vaporizando yerba, otro tema es que sea de importancia esa conducción que pueda haber, para mí no lo es.

El aromed yo pienso que lo principial es radiaccion, aunque halla mucha conveccion tambien, la radiacion es como la luz, disminulle la intensidad segun el cuadrado de la distancia (si no mal recuerdo), es decir, tiene que hacer mucho que la bombilla este a pocos centimetros.

Una pregunta, ¿si no fuese una bombilla el elemento calefactor pensaríais que el principal mecanismo es la radiación? Siempre relacionamos radiación con sol, con la luz del sol y sus rayos solares.... pero radiación emiten muchos cuerpos. ¿En el herborizer piensas que el principal mecanismo de transferencia de calor es la radiación? Hay un elemento calefactor más cerca de la yerba que en el Aromed, y en mi opinión hasta más caliente, por lo que irradia más calor. ¿En este caso cuál es el principal: radiación o convección? En mi opinión el Herbo comparte los 3 mecanismos, aunque para mí el principal es la convección y de una forma totalmente secundaria serían los demás.

Saludos.

[9delta]

Sin ser fisico, siento argumentarte, hara no mas de un par de años el termino se denominaba mass transfer, segun entendi se estaba aceptando el termino dentro de la comunidad cientifica; efectivamente buscando hoy en dia dicho termino ha evolucionado para discernirse entre disoluciones y tranferencias energeticas, llamandose hoy en dia a lo que nos refiere "Advección". Se que existe como tal entre otros motivos porque es la forma mas eficiente de transferencia de calor, y en centrales termicas se emplea para reinllectar agua al sistema ya que cuesta menos combustible calentar ese agua nueva mediante adveccion. Tambien se produce este efecto durante la conveccion.

La prueba:

Si el término mass transfer o transferencia de masa existe, nadie lo pone en duda, pero como su nombre indica es un proceso que explica la transferencia de masa, no de calor. Y durante esa transferencia de masa se suele producir algún mecanismo de transferencia de calor, no sé si por eso lo confundes. Si no crees esto, cítame un libro que hable de 4 mecanismos de transferencia de calor.


Saludos.

[visnte]

  os veo muy puestos en el tema ... Me pierdo en algunas explicaciones 

Sólo quería comentar que la radiación esta presenté en todos los vapos, me explico, todo que se calienta irradia calor, p.e en el MF al calentar la rejilla por conducción  está también irradia calor al material. En el librito del MF sale explicado . Cuando tenga un momento edito con la foto

[sanyam]

Genial hilo, para quitar las dudas 

Sobre el Aromed, en su propia página dicen:

 * AroMed es un vaporizador por aire caliente muy preciso. Permite inhalar las sustancias activas de cualquier planta.
 * El aire caliente es producido por una lámpara halógena que no emite rayos ultravioletas y ahorra energía, controlada por un preciso microprocesador.
 * La fuente de aire caliente se encuentra por encima de las plantas. Por ello, las sustancias activas sólo se liberan durante la inhalación.

...entiendo que solo hablan de transferencia de calor por aire por eso solo consume la hierba cuando inhalamos. Al ser una lámpara halógena parece que vaya a calentar directamente la materia y no es asi.

(Sorry, but you are not allowed to access the gallery)
PD: Uso una foto que subiste, sanyam

La foto es de Steam Mery, buena foto x cierto 

[Vápor]

Si el término mass transfer o transferencia de masa existe, nadie lo pone en duda, pero como su nombre indica es un proceso que explica la transferencia de masa, no de calor. Y durante esa transferencia de masa se suele producir algún mecanismo de transferencia de calor, no sé si por eso lo confundes. Si no crees esto, cítame un libro que hable de 4 mecanismos de transferencia de calor.


Saludos.

No te preocupes, edito de todas formas.
You are not allowed to view links. Register or Login
You are not allowed to view links. Register or Login

[9delta]

Sólo quería comentar que la radiación esta presenté en todos los vapos

Eso es verdad, pero cuantificando la importancia de cada mecanismo en la vaporización, la influencia de la radiación en muchos vapos es tan escasa, que ni se tiene en consideración. Es que la radiación que se aprecia tanto en el Vapexhale como en el Sublimator es considerable, la radiación de la rejilla en el Aromed es insignificante, la de la bombilla sería mayor, pero no sé si es lo suficientemente importante, quizás sí, no sé.

Genial hilo, para quitar las dudas 

Sobre el Aromed, en su propia página dicen:

 * AroMed es un vaporizador por aire caliente muy preciso. Permite inhalar las sustancias activas de cualquier planta.
 * El aire caliente es producido por una lámpara halógena que no emite rayos ultravioletas y ahorra energía, controlada por un preciso microprocesador.
 * La fuente de aire caliente se encuentra por encima de las plantas. Por ello, las sustancias activas sólo se liberan durante la inhalación.

...entiendo que solo hablan de transferencia de calor por aire por eso solo consume la hierba cuando inhalamos. Al ser una lámpara halógena parece que vaya a calentar directamente la materia y no es asi.
La foto es de Steam Mery, buena foto x cierto 

Los fabricantes en general no consideran la radiación, ahí dice que es la conducción, que es el flujo de aire caliente el que vaporiza las plantas.

PD:Gracias por la aclaración de la foto, ahora lo cambio.

[9delta]

You are not allowed to view links. Register or Login

En ese libro que citas lo dice bien claro, no hay que confundir el uso del término advección con el de conducción.

"advection and convection are often confused and interchanged. "Convection" should be applied to movement of heat as just described and "advection" should be applied to movement of groundwater through porous media and transport of dissolved chemicals and contaminants within it."

[Vápor]

En ese libro que citas lo dice bien claro, no hay que confundir el uso del término advección con el de conducción.

Efectivamente,  segun tengo entendido ambos libros pretenden sentar catedra acerca de que la adveccion no es un fenomeno propio de la convección.

[yurto]

Fantástico hilo, para leerlo despacito 

Una pregunta que me hago es si el sistema de las vitrocerámicas seria interesante para nuestros vapos, es un técnica que esta muy desarrollada.

Saludos y buenos 

[Vápor]

Fantástico hilo, para leerlo despacito 

Una pregunta que me hago es si el sistema de las vitrocerámicas seria interesante para nuestros vapos, es un técnica que esta muy desarrollada.

Saludos y buenos 

Se llama induccion, si no mal recuerdo se emplea en siderurgia desde hace mas de 50 años porque resulta mas eficiente que los hornos.
Se trata de un sistema de resonancia electromagnetica, de ahi su alta eficiencia (como ya te comente en otro hilo el electromagnetismo es la conversion electrica mas eficiente), pero solo puede trabajar con materiales conductores, y/o que tengan unas propiedades electromagneticas determinadas; asi por ejemplo para acero y cobre funciona que te cagas, pero el aluminio lo vuelve superconductor (flota, literalmente, incluso fundido), y con sistemas potentes es capaz de poner el hielo al rojo vivo (literal). Ademas, necesitas ajustar la frecuencia de resonancia al material en concreto que quieras calentar.

La electronica es sencilla, un simple oscilador de alta potencia, el tema es que en sistemas potentes la bobina ha de ser una tuberia de cobre autorefrigerada, es decir, que circule agua en su interior, si no se fundiria tambien la bobina. Es una tecnica muy empleada en la industria, yo la he visto usar para soldar barbacoas, cuchillas de sierras de calar, etc...

[Vápor]

Estas son las cosas que debemos debatir. No se te calienta el metal del bowl en lo que se llena la bolsa? yo hace mucho que no lo uso, pero recuerdo que sí que se calentaba incluso vaporizando yerba, otro tema es que sea de importancia esa conducción que pueda haber, para mí no lo es.
Una pregunta, ¿si no fuese una bombilla el elemento calefactor pensaríais que el principal mecanismo es la radiación? Siempre relacionamos radiación con sol, con la luz del sol y sus rayos solares.... pero radiación emiten muchos cuerpos. ¿En el herborizer piensas que el principal mecanismo de transferencia de calor es la radiación? Hay un elemento calefactor más cerca de la yerba que en el Aromed, y en mi opinión hasta más caliente, por lo que irradia más calor. ¿En este caso cuál es el principal: radiación o convección? En mi opinión el Herbo comparte los 3 mecanismos, aunque para mí el principal es la convección y de una forma totalmente secundaria serían los demás.

Saludos.

Efectivamente, eso es lo que quiero decir con el Volcano, que ni en el mejor de los casos, con hash dejandolo puesto, se calienta de manera que esa radiaccion o conduccion sea notable.

En el Aromed, si no fuese una bombilla no pensaria igual, si no mal recuerdo una bombilla apenas tenia una eficiencia del 20-30%, el restante 70-80% se disipa en calor, pero al estar el filamento al vacio solo hay una forma de liberar ese calor, por radiaccion.

Yo creo que en el herbo la mayor fuente ha de ser la conveccion, la resistencia es muy gruesa como para sobrecalentarse y no se pone al rojo (al menos que recuerde, tu sabras mejor).