Diferencia entre estado estacionario y análisis térmico transitorio

La principal clave entre el estado estacionario y el análisis térmico transitorio es que el análisis de estado estable se realiza a una temperatura constante, mientras que el análisis térmico transitorio se realiza a temperaturas variables.

El análisis térmico transitorio y de estado estacionario son dos procesos que implican el estudio de los cambios de sustancias en función del tiempo.

¿Qué es el análisis térmico de estado estacionario?

El análisis térmico de estado estacionario es el análisis de los cambios en las propiedades de una sustancia a una temperatura constante. Primero, debemos entender qué es un estado estacionario tal como se define en química. El estado estacionario es la etapa de una reacción química y tiene una concentración constante de un producto intermedio. Si una cierta reacción química ocurre a través de varios pasos (pasos elementales), podemos determinar la velocidad de la reacción utilizando el paso determinante de la velocidad. Y, este paso es el paso más lento entre otros. Pero, cuando los pasos de reacción no son reconocibles, tampoco podemos reconocer el paso más lento. En tales situaciones, podemos considerar el producto intermedio que tiene una concentración constante por un corto tiempo.

Figura 01: Estado Estacionario de un Tanque de Agua; el agua en el tanque intermedio es constante

Además, los pasos elementales de la reacción forman moléculas intermedias. Los intermedios son moléculas que no son ni reactivos ni productos finales, sino moléculas que se forman durante la progresión de una reacción química. El intermedio de vida corta se forma en el estado estacionario de la reacción. Además, en contraste con un estado de equilibrio, en el estado estacionario, las concentraciones de reactivos y productos cambian con el tiempo (porque en el equilibrio, ni la concentración de reactivos ni de productos cambia, se mantienen constantes).

Ahora, volvamos al análisis térmico de estado estacionario. El análisis térmico de estado estacionario es el paso final del análisis térmico transitorio. El análisis térmico de estado estacionario es importante para determinar las temperaturas, los gradientes térmicos, las tasas de flujo de calor, los flujos de calor, etc. en objetos con el suministro de calor constante. Las fuentes de calor que podemos usar para el análisis térmico de estado estacionario incluyen límites de convección, radiación y temperatura constante. Además, este tipo de análisis da un gráfico lineal cuando se dibuja en función del tiempo.

¿Qué es el análisis térmico transitorio?

El análisis térmico transitorio es la determinación de los cambios de una sustancia que se producen debido a los cambios de temperatura calculados durante un período de tiempo determinado. Eso significa; este tipo de análisis se ocupa de las temperaturas y otras cualidades térmicas y su variación con el tiempo. En esta técnica de análisis, podemos determinar problemas de tratamiento térmico, problemas asociados con boquillas, bloques de motor, sistemas de tuberías, recipientes a presión, etc. Por lo general, si dibujamos un gráfico en función del tiempo, el gráfico no es lineal.

¿Cuál es la diferencia entre el estado estacionario y el análisis térmico transitorio?

El análisis térmico transitorio y de estado estacionario son dos procesos que implican el estudio de los cambios de sustancias en función del tiempo. La diferencia clave entre el análisis térmico de estado estacionario y transitorio es que el análisis de estado estacionario se realiza a una temperatura constante, mientras que el análisis térmico transitorio se realiza a temperatura variable. Además, si expresamos estos detalles de análisis en gráficos, el análisis térmico de estado estacionario da un gráfico lineal mientras que el análisis térmico transitorio da un gráfico no lineal.

La siguiente infografía resume la diferencia entre el estado estacionario y el análisis térmico transitorio.

Resumen: análisis térmico de estado estacionario frente a transitorio

El análisis térmico transitorio y de estado estacionario son dos procesos que implican el estudio de los cambios de sustancias en función del tiempo. La diferencia clave entre el análisis térmico de estado estacionario y transitorio es que el análisis de estado estacionario se realiza a una temperatura constante, mientras que el análisis térmico transitorio se realiza a temperatura variable.

Referencia:

1. "Capítulo 3: Análisis térmico transitorio". TÉRMICO: Capítulo 3: Análisis térmico transitorio (UP19980818), Disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "Esquema de estado estacionario" Von Indoor-Fanatiker - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia